Microscopic nuclear reaction theory for low-energy fusion and fission

低能聚变与裂变的微观核反应理论

• 批准号: 19K03861
• 负责人: 萩野 浩一
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K03861/
• 关键词: 核融合反応; 核分裂; 量子トンネル現象; 多体問題; 集団運動; 微視的反応理論; クラスター崩壊; 生成座標法; 微視的核反応理論; 超重元素

昨年度に引き続き、時間に依存する生成座標法（TDGCM）の考えに基づいて複数のスレーター行列式を重ね合わせることにより、多粒子系の量子力学的トンネル現象を微視的に記述できるか検討を行った。これまでに、1次元系及び3次元系の両方の場合で、この研究で開発している手法を用いて有限のポテンシャル透過確率を得ることに成功している。この結果が、この手法で考えている波動関数に内在する高運動量成分のためだけではないことを示すために、1次元障壁の問題に対してTDGCMとエネルギー射影法を組み合わせた解析を行った。それにより、エネルギー射影を施した後でも、障壁以下のエネルギーに対してトンネル確率が有限になることを見出した。これは、この手法が高運動量成分が障壁を超えているという単純な解釈以上の量子効果を取り入れられていることを示す結果になっている。また、本研究で開発した研究手法を静的な核構造の問題へ適用する研究も行った。これは、時間に依存する生成座標法と同様に、重ね合わせるスレーター行列式及び重み関数の両者を最適化し、よりよい基底状態を求めるアプローチである。これは、時間に依存する生成座標法において虚時間発展により基底状態を求めることに相当する。28Si 核及び 12C 核に対し、Volkov 相互作用及び Skyrme 相互作用を用いた計算を行い、基底状態に対する収束解を得ることに成功した。Skyrme 相互作用に関しては、密度依存項の取り扱いに注意が必要であることも併せて見出した。現在、得られた解の分析を進めているところである。関連課題として、生成座標法＋殻模型的手法を用いた誘起核分裂の微視的理論の開発及び共役運動量を取り入れた生成座標法の研究も継続中である。前者に関しては、Skyrme 相互作用を用いた半現実的な計算に着手した。後者に関しては、対相関相互作用を取り入れた拡張に成功した。

A study of the time-dependent generative coordinate method (TDGCM) for multiparticle systems based on quantum mechanics is presented in the Weishi app. In this paper, we discuss the development and application of finite element method to obtain the transmission accuracy of the system. The result of this study is that the ratio of motion components in TDGCM is higher than that in TDGCM and the projection method is higher than that in TDGCM. For example, if the number of people who are involved in the project is limited, the number of people who are involved in the project below the barrier is limited. However, this method can exceed the barrier of high motion components and incorporate more than pure quantum effects into the results. This study is aimed at exploring ways to solve the problem of nuclear tectonics. The method of generating coordinates is time-dependent, and the method of determining and optimizing the basis state is time-dependent. The time dependent coordinate generation method is used to calculate the base state. 28Si and 12C nuclei, Volkov interactions, and Skyrme interactions were successfully calculated. Skyrme interaction is related to density dependence, and attention is needed to find out. Now, get the solution to the problem. Related topics: The development of Weishi app theory and the acquisition of co-motion quantity in the study of generative coordinate method and shell model. The former is related to the Skyrme interaction, and the latter is related to the calculation. The latter is related to the interaction between the two groups.

项目成果

Fusion reaction of a weakly-bound nucleus with a deformed target

弱结合核与变形靶的融合反应

• DOI: 10.1103/physrevc.103.034611
• 发表时间: 2021
• 期刊: Phys. Rev. C
• 作者: Ki-Seok Choi;K. S. Kim;Myung-Ki Cheoun;W. Y. So;and K. Hagino
• 通讯作者: and K. Hagino

原子核形状の理論研究と核分裂

核形状与核裂变理论研究

• 发表时间: 2022
• 作者: Ishii Takaaki;Kaku Youka;Murata Keiju;萩野浩一
• 通讯作者: 萩野浩一

原子核反応の量子多体ダイナミックス

核反应的量子多体动力学

• 发表时间: 2021
• 作者: 萩野浩一

ソンシル大学(韓国)

成实大学（韩国）

Fusion of 12C + 24Mg at extreme sub-barrier energies

12C 24Mg 在极端亚势垒能量下的聚变

• DOI: 10.1088/1361-6471/ac7edd
• 发表时间: 2022
• 期刊: J. Phys. G
• 作者: G. Montagnoli;A.M. Stefanini;C.L. Jiang;K. Hagino;F. Niola;D. Brugnara;P. Colovic;G. Colucci;L. Corradi;R. Depalo;E. Fioretto;A. Goasduff;G. Pasqualato;F. Scarlassara;S. Szilner and I. Zanon
• 通讯作者: S. Szilner and I. Zanon