Diversity of nuclear matter properties in heavy-ion collisions and Equation of State of asymmetric nuclear matter
Project/Area Number |
19K14709
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Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Review Section |
Basic Section 15010:Theoretical studies related to particle-, nuclear-, cosmic ray and astro-physics
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Research Institution | Tottori University |
Principal Investigator |
池野 なつ美 鳥取大学, 農学部, 講師 (30756086)
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Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2020: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2019: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
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Keywords | 重イオン衝突 / π中間子生成 / 核物質の状態方程式 / 輸送模型 / エキゾチックハドロン / 分子状態 / クラスター / カイラル対称性 / 対称エネルギー / ハドロン分子状態 / 中間子生成 / パウリブロッキング / ハドロン |
Outline of Research at the Start |
高密度非対称核物質の状態方程式(EOS)に関する情報を引き出するために、地上で高密度核物質を実現できる重イオン衝突(核子当たり数百MeV領域)に着目し、核子多体系の微視的な時間発展理論(輸送模型)を駆使して理論研究を行う。重イオン衝突では、各時刻で温度や密度が異なる多彩な核物質となるため、様々な状況下でクラスターを含む核子系や中間子が織りなす現象・性質を理解する必要がある。これらを正しく記述する輸送模型を構築・拡張した上で、実験観測量に対応した計算を行い、陽子中性子非対称度のEOSの情報を抽出する。
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Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、微視的な輸送模型を用いて低中エネルギー領域における重イオン衝突を計算することにより、高密度非対称核物質における状態方程式(対称エネルギーの密度依存性)の情報を引き出すことを目的としている。また、重イオン衝突では、各時刻で温度や密度が異なる多彩な核物質となるため、様々な状況下で核子系や中間子の現象・性質を理解することも目指している。本年度は、π中間子やΔ共鳴のポテンシャルの影響を正しく取り入れるように改良した輸送模型(AMD+sJAM)を用いることで、理研でのSn+Snの重イオン衝突実験の荷電π中間子生成データを再現できるようになってきた。特に、核子のポテンシャルの運動量依存性が、Δ共鳴生成やπ中間子生成に強い影響を及ぼすことが分かってきた。 原子核中おけるπ中間子の性質やハドロンの生成・性質を理解するために、深く束縛されたπ中間子原子や3つの中間子からなるエキゾチックハドロンの研究を進めた。π中間子原子については、高精度π中間子原子実験からどの程度πNσ項(σπN)の値を正確に決定できるかに着目し、σπN項に対する深く束縛されたπ中間子原子の観測量の計算を行った。この研究成果は国際学術論文に掲載された。また、観測された深く束縛されたπ中間子原子生成の実験データから、π中間子の束縛エネルギー・崩壊幅、π中間子-原子核間の相互作用を高精度に決定し、クォーク凝縮の量の減少を非常に高精度で決定する研究に携わり、カイラル対称の部分的回復に関する知見を得ることができた。ハドロン生成の研究としては、新しいエキゾチックハドロンの候補として、3つの中間子の束縛系(D*D*K*barやB*B*K*)の可能性について研究を行い、その束縛エネルギーや崩壊幅を理論的に見積もり、これらの成果を国際学術論文として出版した。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
π中間子やΔ共鳴のポテンシャルの影響を正しく取り入れるように改良した輸送模型(AMD+sJAM)を用いることで、理研でのSn+Snの重イオン衝突実験の荷電π中間子生成データを再現できるようになってきたため。また、深く束縛されたπ中間子原子に関する理論・実験研究を論文としてまとめることができたため。
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Strategy for Future Research Activity |
AMD+sJAM輸送模型にπ中間子のポテンシャルの効果を取り入れ、重イオン衝突反応の計算を行い、π中間子のポテンシャルのよる荷電π中間子生成の影響を調べる。深く束縛されたπ中間子原子の研究で得られた知見を用いて、重イオン衝突反応における核媒質中π中間子の性質変化についても調べる。
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Report
(4 results)
Research Products
(65 results)
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[Journal Article] Symmetry energy investigation with pion production from Sn+Sn systems2021
Author(s)
G. Jhang, J. Estee, J. Barney, G. Cerizza, M. Kaneko, J.W. Lee, W.G. Lynch, T. Isobe, M. Kurata-Nishimura, T. Murakami, C.Y. Tsang, M.B. Tsang, R. Wang, et al., M. Colonna, D. Cozma, P. Danielewicz, H. Elfner, N. Ikeno, C.M. Ko, J. Mohs, D.Oliinychenko, A. Ono, J. Su, Y.J. Wang, H. Wolter, J. Xu, Y.X. Zhang, Z. Zhang
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Journal Title
Physics Letters B
Volume: 813
Pages: 136016-136016
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Structure of double pionic atoms2021
Author(s)
Tani Akari, Ikeno Natsumi, Jido Daisuke, Nagahiro Hideko, Fujioka Hiroyuki, Itahashi Kenta, Hirenzaki Satoru
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Journal Title
Progress of Theoretical and Experimental Physics
Volume: 2021
Issue: 3
DOI
NAID
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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