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【発表のポイント】
● 放射性廃棄物である長寿命核分裂生成物（LLFP）の有害度低減に向け、重陽子による核破砕反応でLLFPを他の原子核へと変換する手法が注目されている。
● この手法の詳細な検討に向け、重陽子による核破砕反応でLLFPがどのような原子核にどれだけ変換されるかを高精度に予測する計算手法を開発した。
● 医療応用や加速器施設での放射能発生量の評価など、様々な分野への貢献も期待される。


国立研究开発法人日本原子力研究开発机构（理事长：児玉敏雄、以下「原子力机构」という。）原子力基础工学研究センター核データ研究グループの中山梓介研究员らは、国立大学法人九州大学（総长　久保千春）の渡辺幸信教授と共同で、重阳子1)による核破砕反応2)から生成される原子核の种类や量を高精度に予测する计算手法を开発しました。本研究は、内阁府　総合科学技术?イノベーション会议が主导する革新的研究开発推进プログラム（滨尘笔础颁罢）「核変换による高レベル放射性廃弃物の大幅な低减?资源化（藤田玲子プログラム?マネージャー）」の一环として行われました。
放射性廃弃物である长寿命核分裂生成物（尝尝贵笔）3)を安定もしくは短寿命な原子核へと変换して有害度を低减させる「核変换処理4)」の方法として、加速器で発生させた粒子を尝尝贵笔に照射し、そこで起きる核破砕反応を利用するものがあります。近年、この际の粒子として重阳子を用いると阳子等の他の粒子を用いたときよりも核変换処理の効率が良くなることが示唆され、注目されています。
最适な照射条件の探索など、こうした核変换処理システムの详细な検讨をする上では、重阳子による核破砕反応によって尝尝贵笔がどのような原子核にどれだけ変换されるのか、様々な条件において事前に予测しておくことが不可欠です。しかし、これまではその予测精度は高くありませんでした。これは、重阳子は阳子と中性子がゆるく结合した粒子であるため他の原子核と反応する中で容易に分解するにもかかわらず、この効果を十分に考虑した核破砕反応の计算手法が确立されていなかったためです。
本研究では、重阳子による核破砕反応の计算において、重阳子が阳子と中性子に分解する効果を厳密に考虑できる手法を开発しました。実测値との比较により本手法の有効性を検証した结果、核破砕反応から生成される原子核の种类や量を高精度で予测できることが分かりました。
本研究によって、今后、重阳子を用いた核変换処理システムの研究が大きく前进すると期待されます。さらに、重阳子照射による医疗用の放射性同位体の製造や、重阳子加速器施设における放射能発生量の评価など、重阳子による核反応が関わる様々な分野への贡献も期待されます。

本研究は、米国物理学会誌「Physical Review C」に2018年10月11日（現地時間）付でオンライン掲載されました。

図1 重陽子による核反応からの原子核生成のイメージ図
（ある原子核が生成される际、顿贰鲍搁础颁厂では3つの経路がある。従来の颁颁翱狈贰では1つ。）

図2 パラジウム107に236MeVの重陽子を照射した際の核種生成断面積
（丸が奥补苍驳らによる実测値、黄色の実线が颁颁翱狈贰计算値、黒の実线が顿贰鲍搁础颁厂计算値を示す。
破線はDEURACS計算値を図1中の各d+A, p+A, n+Aからの寄与に分けたものであり、
黒の実线は3成分の和である。）