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エキゾチック4体系の構造および反応の理論的研究

Research Project

Project/Area Number 10874040
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field 素粒子・核・宇宙線
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

工藤 博司  東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (80261543)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 木野 康志  東北大学, 大学院・理学研究科, 助手 (00272005)
上村 正康  九州大学, 大学院・理学研究科, 教授 (10037210)
Project Period (FY) 1998 – 2000
Project Status Completed (Fiscal Year 2000)
Budget Amount *help
¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2000: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 1999: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 1998: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywords反陽子 / 3体系 / 少数多体系 / ミュオン / ミュオン触媒核融合 / エキゾチック原子・分子 / 微細構造 / 超微細構造 / 相対性理論 / 反陽子原子 / 共鳴状態
Research Abstract

(1)反陽子ヘリウム原子pHe^+(反陽子:p、ヘリウム原子核:He^<2+>、電子:e^-の3体系)と周囲のヘリウム原子との衝突によりレーザー共鳴波長がシフトする現象に対して、これまで、KorenmanによるpHe^+を水素様原子として扱う簡単な模型で説明されていたが、我々はpHe^+を3体系として取り扱い精密(10^<-8>の精度)な波動関数を使い、これを検証した結果Korenmanのモデルではシフトを説明できないことを示した。さらにpHe^+のエネルギーに対する相対論およびQEDの補正項の2次の摂動項の計算を行い、エネルギー準位に関して8桁の精度では1次の摂動で十分であることを示した。我々の計算値は実験値を1ppm以下の精度(実験誤差の範囲)で再現した。
(2)ミュオン分子イオンH_2Mμ^+(水素原子核2個、電子2個、正電荷ミュオン:μ^+の5体系)のエネルギー準位、構造等の計算を行い、このエキゾチック分子の構造が、これまで考えられていた正三角形ではなくμ^+を頂点とする2等辺三角形であることを明らかにした。また、ミュオン分子ttμ(3重陽子2個、負電荷ミュオン:μ^+の3体系)内での核融合反応(終状態は4体系)を評価するために必要なt-t間の核力ポテンシャルの計算を行った。これまでに報告されているBogdanovaらによる計算結果は粗い近似に基づいたものであって大幅な修正が必要であることを明らかにした。また、精密計算の結果は核融合率として40μs^<-1>を与えた。

Report

(3 results)
  • 2000 Annual Research Report
  • 1999 Annual Research Report
  • 1998 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All Other

All Publications (14 results)

  • [Publications] Y.Kino,M.Kamimura,H.Kudo: "Non-adiabatic high-precision Calculation of antiprotonic helium atomcules"Hyperfine Interactions. 119. 201-206 (1999)

    • Related Report
      2000 Annual Research Report
  • [Publications] M.Kamimura,E.Hiyama,Y.Kino: "New comprehensive calculation of muon initial stticking to ^4He in dtμ fusion"Hyperfine Interactions. 118. 217-222 (1999)

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      2000 Annual Research Report
  • [Publications] E.Hiyama,M.Kamimura,K.Miyasaki,T.Motoba: "γ transitions in A=7 hypernuclei and a possible derivation of hypernuclear size"Physical Review C. 59. 2351-2360 (1999)

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      2000 Annual Research Report
  • [Publications] N.Yamanaka,Y.Kino,H.Kudo,M.Kamimura: "Coupled rearrangement Channel Calculation of the fine and hyperfine structures of the antiprotonic Helium atom"Physical Review A. 63. 012518 (2001)

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      2000 Annual Research Report
  • [Publications] Y.Kino,T.Sekine,Y.Sato,H.Kuto,F.Suekane,A.Suzuki: "Positron Annihilation in Liquid Scintilator for electron antineutrino detection"J.Nuclear and Radiochemical Sciences. 1. 63-68 (2000)

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      2000 Annual Research Report
  • [Publications] Y.Kino,M.Kamimura,H.Kudo: "Non-adiabatic high-precision Calculation of antiprotonic helium atom cules"Hyperfine Interactions. 119. 201-206 (1999)

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      1999 Annual Research Report
  • [Publications] M.Kamimura,H.Hiyama, Y.Kino: "New comprehensive calculation of muon initial sticking to ^4He in dtm fusion"Hyperfine Interactions. 118. 217-222 (1999)

    • Related Report
      1999 Annual Research Report
  • [Publications] E.Hiyama,M.Kamimura,K.Miyazaki,T.Motoba: "γ transitions in A=7 hypernuclei and a possible derivation of hypernuclear size"Physical Review C. 59. 2351 (1999)

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      1999 Annual Research Report
  • [Publications] Y.Kino, M.Kamimura and H.Kudo: "High-accuracy 3-body coupled-channel calculation of metastable states of antiprotonic helium atoms" Nuclear Physics. A631. 649-652 (1998)

    • Related Report
      1998 Annual Research Report
  • [Publications] M.Kamimura and Y.Kino: "Is muon catalyzed d-^3He fusion possible?" Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. A402. 397-401 (1998)

    • Related Report
      1998 Annual Research Report
  • [Publications] Y.Kino, M.Kamimura and H.Kudo: "Coupled-rearrangement-channel calculation of metastable states of antiprotonic helium atoms" Proceedings of International symposium on Innovative computational Methods in Nuclear Many-Body Problems(World Scientific). 136-138 (1998)

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      1998 Annual Research Report
  • [Publications] M.Kamimura, E.Hiyama and Y.Kino: "Ganssian-Basis Coupled-Channel Variational Calculations of Various Three- and Four-Body Systems" Proceedings of International symposium on Innovative computational Methods in Nuclear Many-Body Problems(World Scientific). 47-55 (1998)

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      1998 Annual Research Report
  • [Publications] Y.Kino, M.Kamimura and H.Kudo: "Non-adiabatic high-precision calculation of antiprotonic helium atomcules" Hyperfine Interactions. 118/119(印刷中). 404-409 (1999)

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      1998 Annual Research Report
  • [Publications] M.Kamimura, E.Hiyama and Y.Kino: "New comprehensive calculation of muon initial sticking to ^4He in d+μ fusion" Hyperfine Interactions. 118/119(印刷中). 221-226 (1999)

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      1998 Annual Research Report

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Published: 1998-04-01   Modified: 2016-04-21  

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