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中性子過剰核におけるクラスター構造の出現機構の解明

Research Project

Project/Area Number 12J02343
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理(理論)
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

須原 唯広  筑波大学, 数理物質系, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2012 – 2014
Project Status Declined (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2012: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Keywords原子核構造 / 中性子過剰核 / 分子動力学 / クラスター構造 / シェルモデル構造
Research Abstract

本研究の最大の研究目的は中性子過剰核におけるクラスター構造の出現機構の解明である。まず、これを達成するためには中性子過剰核に特有な構造変化を見つける必要がある。これを見つけるために申請者は中性子過剰なC同位体である^<16>Cの構造を研究した。これは以前に申請者が行い2つの特徴的な構造(非軸対称変形構造、リニアチェイン構造)を見つけた^<14>Cよりさらに中性子過剰な原子核であり、より余剰中性子の効果が現れ得る系である。実際の計算結果としては^<16>Cにおいても2つの興味深い構造(α+α+^8Heのガス的構造、リニアチェイン構造)が現れることが分かった。特にリニアチェイン構造は^<12>Be+α構造を持っていたが、この^<12>Beにとても興味深い特徴が見て取れた。普通、クラスター構造が現れる場合、それぞれのクラスターが基底状態になったものがもっとも低い状態として現れるが、このリニアチェイン構造中の^<12>Beは励起状態になっていた。これは安定核では見られなかった構造であり、このような構造が現れるメカニズムを解き明かすことは今後の中性子過剰核の研究を進める上で大きな知見を与える可能性が高い。
また、近年重要だと認識されてきた「クラスター構造とシェルモデル構造の競合」を簡単に記述できる手法、AQCM (Antisymmetrized Quasi-Cluster Model)の改良に成功した。AQCMは基本的にクラスター模型にパラメータを一つ導入することによって、クラスターの崩れを取り込めるように拡張した模型である。申請者の改良する前のAQCMは模型の拡張の仕方が不十分であり、シェルモデル構造の取り込みが不完全であったが、この問題を解決した。AQCMは中性子過剰核にも十分適用可能であり、「クラスター構造とシェルモデル構造の競合」の観点から中性子過剰核の研究を行なう新たな道を開いた重要な発展と言える。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

中性子過剰核の構造そのものの理解としては^<16>Cの研究を行ない、余剰中性子が存在する故に現れる2つの特徴的な構造が存在しうることが分かってきた、という発展があった。また、近年重要だと認識されてきた「クラスター構造とシェルモデル構造の競合」を簡単に記述できる手法を開発した。この手法は安定核のみならず中性子過剰核の記述もうまく行える手法であり、競合の観点から中性子過剰核を理解する新たな道を開いたといえ、これらは計画以上の進展であった。しかしながら予定していた4体以上のクラスター構造を取り込む、という目標は達成できておらず、これに関してはやや遅れている。これらを合わせて、おおむね順調に進展している、と評価できる。

Strategy for Future Research Activity

まず^<16>Cで見つけた、中性子が存在する故に現れる2つの構造(α+α+^8Heのガス的構造、リニアチェイン構造)が発現するメカニズムを追求する。これらの特殊な構造を仮定した模型を用いて、様々なモードに対する安定性や余剰中性子の運動を詳細に調べることにより達成する。また、以前申請者が行った研究や他の研究者による成果も合わせると、余剰中性子が存在すると、C同位体においてはかなりグローバルにリニアチェイン構造が存在する可能性が示唆されるが、これを確認したい。これにはより中性子過剰なC同位体の研究を行う必要があるが、そのためには中性子の配位をかなり広く取り扱えるような模型を使わなくてはならない。そのために、現在用いている模型の余剰中性子部分の波動関数の記述を改良する。さらに相互作用も現在用いている現象論的なものからより現実的なものに取り替える必要がある。

Report

(1 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2013 2012

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (9 results)

  • [Journal Article] 2α+t cluster structure in ^<11>B2013

    • Author(s)
      Tadahiro Suhara, Yoshiko Kanada-En'yo
    • Journal Title

      Few-Body Syst.

      Volume: 54 Issue: 7-10 Pages: 1-4

    • DOI

      10.1007/s00601-012-0591-z

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Adiabatic internuclear potentials obtained by energy variation with the internuclear-distance constraint2013

    • Author(s)
      Yasutaka Taniguchi, Yoshiko Kanada-En'yo Tadahiro Suhara
    • Journal Title

      Prog. Theor. Exp. Phys.

      Volume: 2013 Issue: 4 Pages: 43D03-0

    • DOI

      10.1093/ptep/ptt002

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Cluster and deformation in C isotopes2012

    • Author(s)
      Yoshiko Kanada-En'yo, Fumiharu Kobayashi, Tadahiro Suhara
    • Journal Title

      AIP Conf. Proc.

      Volume: 1491 Pages: 5-9

    • DOI

      10.1063/1.4764190

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ^<16>Cに現れるクラスター構造2013

    • Author(s)
      Tadahiro Suhara, Yoshiko Kanada-En'yo
    • Organizer
      日本物理学会第68回年次大会
    • Place of Presentation
      広島大学
    • Year and Date
      2013-03-26
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] ^<16>Cのクラスター構造2013

    • Author(s)
      Tadahiro Suhara, Yoshiko Kanada-En'yo
    • Organizer
      Experimental observation and theoretical analysis for a new cluster law beyond the Ikeda diagram
    • Place of Presentation
      理化学研究所
    • Year and Date
      2013-03-06
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Cluster structures in ^<12>C and ^<11>B2012

    • Author(s)
      Tadahiro Suhara, Yoshiko Kanada-En'yo
    • Organizer
      International Workshop on Large-scale computations for nuclear alpha-particle
    • Place of Presentation
      理化学研究所
    • Year and Date
      2012-11-13
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 現実的核力を用いたクラスター構造計算に向けて2012

    • Author(s)
      Taduhiro Suhara, Yuta Fukuoka, Yusutaka Taniguchi, Kuzuhiro Yabana
    • Organizer
      原子核クラスター構造、反応研究における戦略ミーティング
    • Place of Presentation
      理化学研究所
    • Year and Date
      2012-11-10
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Cluster structures of excited states in ^<11>B2012

    • Author(s)
      Tadahiro Suhara, Yoshiko Kanada-En'yo
    • Organizer
      10th International Conference on Clustering Aspects of Nuclear Structure and Dynamics
    • Place of Presentation
      Debrecen, Hungary
    • Year and Date
      2012-09-25
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 炭素同位体におけるリニアチェイン構造2012

    • Author(s)
      Tadahiro Suhara, Yoshiko Kanada-En'yo
    • Organizer
      日本物理学会2012年秋季大会
    • Place of Presentation
      京都産業大学
    • Year and Date
      2012-09-14
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] クラスター・シェル競合を記述する模型の発展2012

    • Author(s)
      Tadahiro Suhara, Naoyuki Itagaki
    • Organizer
      日本物理学会2012年秋季大会
    • Place of Presentation
      京都産業大学
    • Year and Date
      2012-09-13
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 2α+t cluster structures in ^<11>B2012

    • Author(s)
      Tadahiro Suhara, Yoshiko Kanada-En'yo
    • Organizer
      The 20th International IUPAP Conference on Few-Body Problems in Physics (FB20)
    • Place of Presentation
      Fukuoka International Congress Center
    • Year and Date
      2012-08-20
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] ^<11>Bにおける2α+tクラスター構造2012

    • Author(s)
      Tadahiro Suhara, Yoshiko Kanada-En'yo
    • Organizer
      RCNP研究会「原子核の閾値近傍における共鳴現象と反応ダイナミクス」
    • Place of Presentation
      大阪大学RCNP
    • Year and Date
      2012-07-20
    • Related Report
      2012 Annual Research Report

URL: 

Published: 2013-04-25   Modified: 2024-03-26  

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