加速器駆動システムにおける高速中性子発生機構の研究

加速器驱动系统快中子产生机理研究

基本信息

批准号：
14702005
负责人：
若狭智嗣
金额：
$ 19.64万
依托单位：
Kyushu University (2003-2004)Osaka University (2002)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

最終年度である本年度は、実験的には高速中性子発生機構の理解に必要な核構造の情報の精緻化を、理論的には広い運動量・エネルギー移行領域での中性子発生機構の統一モデルの構築を行った。前方角度(低運動量移行)では、ガモフ・テラー遷移により多くの中性子が発生する。発生量はガモフ・テラー遷移強度に比例する。発生機構の精緻化には(1)遷移強度が十分な精度で計算できる事(2)比例係数が十分な精度で求められている事、が要求される。遷移強度については、核子の自由度についてのみ考慮した場合には、モデル非依存のスピン和則(池田和則)により高精度で求められる。問題は非核子自由度の寄与であるが、これについては後述の統一モデルから約12%と求める事が出来た。従って、和則に対して非核子自由度の影響を補正する事によって、遷移強度を高精度で求める事が可能となった。比例係数については、ベータ崩壊から遷移強度が既知の遷移から求める事が出来る。実験的には高分解能が必要で容易ではないが、我々は開発した検出器を高分解能モードで動作させることにより、500keVの高分解能を達成し、比例係数(ガモフ・テラー単位断面積)を約3%の精度で決定した。後方角度(高運動量移行)では準弾性散乱が支配的となる。ここでも非核子自由度の寄与は、全体の遷移強度(中性子の発生量)に影響する。我々は歪曲波インパルス近似+乱雑位相近似の計算から、低・高運動量移行の領域が統一的に非核子自由度の効果を考慮することにより理解できることを明らかにした。具体的には、核子とデルタ粒子(非核子)の遷移強度を表すランダウ・ミグダル変数g'_<NΔ>として0,3を得た。これまでに得られた、多段階反応の重要性と、非核子自由度の重要性を両方考慮することにより、広い範囲の中性子発生機構が、スピン自由度まで含めて定量的に理解させるようになった事が本研究の成果である。

今年，即最后一年，我们将通过实验提炼理解快中子产生机制所需的核结构信息，理论上，我们将在广阔的动量和能量转移区域建立统一的中子产生机制模型。去了。在前向角（低动量传递），由于伽莫夫-泰勒转变而产生许多中子。产生的量与伽莫夫-泰勒转变强度成正比。为了细化生成机制，需要（1）能够足够准确地计算过渡强度，（2）能够足够准确地确定比例系数。当仅考虑核子的自由度时，可以使用与模型无关的自旋和规则（Kazunori Ikeda）高精度地确定转变强度。问题在于非核子自由度的贡献，但是从后面描述的统一模型可以计算出这一点约为12%。因此，通过校正非核子自由度对总和规则的影响，可以获得高精度的跃迁强度。比例系数可以从跃迁中获得，跃迁强度从 β 衰变可知。实验上，需要高分辨率并且并不容易，但通过在高分辨率模式下操作开发的探测器，我们实现了 500 keV 的高分辨率，并且比例系数（Gamow-Teller 单元截面）减小到约 1000 keV。测定精度为3%。在向后角度（高动量传递）时，准弹性散射占主导地位。同样，非核自由度的贡献会影响整体跃迁强度（产生的中子数量）。通过使用扭曲波脉冲近似+随机相位近似的计算，我们表明，通过统一考虑非核子自由度的影响，可以理解低动量和高动量过渡区域。具体来说，我们获得了 0.3 作为朗道-米格达尔变量 g'_<NΔ>，它代表核子和 δ 粒子（非核子）之间的跃迁强度。通过考虑迄今为止获得的多步反应的重要性和非核自由度的重要性，我们将能够定量地理解各种中子产生机制，包括自旋自由度。这项研究的结果。