超重元素合成の核反応機構の研究

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超重元素合成は、重イオン核融合反応を用いて行われる。従って理論的予言を行うためには、融合確率及び形成された複合核が分裂を起こさず生き残る残留確率を正確に計算することが要求される。前者については研究代表者等によって、すでに「2段階模型」が提唱されている。後者については、統計模型を用いることが考えられるが、超重元素の残留確率が極めて小さいので、これを正確に求めるのは至難である。1.今年度はまずこの問題を解決した。時間に依存するBatemann方程式から出発し、これを高精度で時間積分することによって、極く小さな反応経路についても正確に求めることを可能にした。この新しいアルゴリズムに従って統計崩壊に関する新しい電算機プログラムを作成し、既存のもの及びよく知られた実験データとの比較によりプログラムが正しく作動していることを確認し、これをComputer Physics Communication誌に公開した。〔11.研究発表参照〕2.さらに、これを核融合反応確率計算と組み合わせ、超重元素残留断面積を計算し、GSIの系統的実験(Z≦112)をよく再現することに成功した。この手法を用いて、未知元素Z=113及び114について残留断面積の励起関数を予言し、実験条件の設定の助けとすると共に、その検証を待っている。〔Phys.Rev.Lettersへ投稿中〕3.なお、以上の研究遂行上の必要性から、確率微分方程式の高速化のための新しい方法の開発を行い、これについても計算時間を数10分の1に短縮することを可能にした。〔現在、論文作成中〕今後、多次元自由度を持つ融合過程の研究、即ち、多次元Langevin方程式の数値解に偉力を発揮すると期待される。