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核子や原子核を入射粒子とした微視的散乱理論の拡張とその応用

Research Project

Project/Area Number 20K03944
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 15010:Theoretical studies related to particle-, nuclear-, cosmic ray and astro-physics
Research InstitutionYokohama National University

Principal Investigator

古本 猛憲  横浜国立大学, 教育学部, 准教授 (20581086)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords重イオン非弾性散乱 / 密度依存性α核子間相互作用 / クラスター模型 / 核子間有効相互作用 / 原子核散乱 / 原子核反応 / 原子核構造 / 位相因子 / 微視的散乱理論 / チャネル結合法 / 陽子非弾性散乱 / 偏極分解能 / 弾性散乱 / 非弾性散乱
Outline of Research at the Start

本研究では、より多くの核構造模型から導出することができ、多様な情報を含んでいる遷移密度を利用した微視的核子散乱模型の構築を行う。その後、これまで構築してきた微視的重イオン散乱模型と比較を行う。この比較においてインプット情報を統一した中で核子散乱と重イオン散乱の比較を行うことができる。そのため、プローブの違いによる核反応ダイナミクスなどの類似性と相違性を理論的に見出すことができる。

Outline of Annual Research Achievements

同一の核子間相互作用に基づいた微視的核子散乱模型と微視的重イオン散乱模型を用いて、10Be原子核散乱の分析を行った。標的核は陽子と12Cを用いて比較を行った。この計算で用いた10Be原子核は、本研究期間中に構築した波動関数だけではなく、さらに、相互作用模型依存性を詳細に分析するために系統的な構築を行った。具体的には、マヨラナパラメータやバートレット(ハイゼンベルク)のパラメータなど複数ある核子間相互作用パラメータについて調べた。また、スピン軌道力とマヨラナパラメータを同時に調整することによって、基底状態のエネルギーを変えることなく、励起状態のエネルギーや原子核の性質の変更を加えた。結果、基底状態のエネルギーによる影響はほとんどないことがわかり、スピン軌道力によるクラスター構造の発展の影響が散乱断面積(特に2番目の2+状態)に顕著に現れることを示した。また、標的核依存性を分析することができ、アイソスカラー相互作用とアイソベクター相互作用の寄与について実験可能な断面積で示すことができた。
さらに、準微視的観点から新しい相互作用模型の提唱を行った。核反応模型に用いられている有効核子間力は核物質中の性質を満たすように決定されている。その性質は、飽和密度と飽和エネルギーとして知られており、多くの原子核がその性質を満たす。しかし、α原子核は、その飽和性は一般の原子核とは大きく異なることが知られている。そのため、α原子核散乱を記述するためには、汎用的な核子間相互作用は適しておらず、これまでの応用では、実験を再現するために新たなパラメータの導入などが必要であった。本研究では、このような問題を解決するために、新しいα核子間相互作用の構築を行い、準微視的観点からα原子核間相互作用の構築を行った。結果、α原子核弾性散乱をよく再現することに成功した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

プログラムの開発状況は順調であり、かつ、分析状況も良好であるため。

Strategy for Future Research Activity

本研究で構築したα核子間相互作用を用いて弾性散乱だけでなく、非弾性散乱に適用する。そして、陽子と重イオンだけでなくα原子核も標的とした幅広い分析を行う。
また、それ以外の標的となる3Hや3He散乱についても応用可能かどうか分析を進める。

Report

(4 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (25 results)

All 2024 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 3 results) Presentation (18 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Construction of density-dependent <i>α</i>-nucleon interaction to describe <i>α</i>-nucleus scattering2024

    • Author(s)
      Furumoto Takenori、Tsubakihara Kohsuke、Ebata Shuichiro、Horiuchi Wataru
    • Journal Title

      EPJ Web of Conferences

      Volume: 292 Pages: 02002-02002

    • DOI

      10.1051/epjconf/202429202002

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Systematic study of the relationship between nuclear structure and reactions for the 10Be nucleus2023

    • Author(s)
      Furumoto T、Suhara T、Itagaki N
    • Journal Title

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      Volume: 2023 Issue: 6 Pages: 1-17

    • DOI

      10.1093/ptep/ptad070

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Global density-dependent α?nucleon interaction for α?nucleus elastic scattering2023

    • Author(s)
      Furumoto T、Tsubakihara K、Ebata S、Horiuchi W
    • Journal Title

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      Volume: 2024 Issue: 1 Pages: 1-16

    • DOI

      10.1093/ptep/ptad148

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Separating isoscalar and isovector dipole excitations in 6Li and 6He using heavy-ion collisions and nuclear-Coulomb interference effects2021

    • Author(s)
      Horiuchi W.、Furumoto T.
    • Journal Title

      Nuclear Physics A

      Volume: 1011 Pages: 122204-122204

    • DOI

      10.1016/j.nuclphysa.2021.122204

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Drastic change of inelastic scattering dependent on the development of dineutron correlations in <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mmultiscripts><mml:mi>Be</mml:mi><mml:mprescripts /><mml:none /><mml:mn>10</mml:mn></mml:mmultiscripts></mml:math>2021

    • Author(s)
      Furumoto T.、Suhara T.、Itagaki N.
    • Journal Title

      Physical Review C

      Volume: 104 Issue: 3 Pages: 034613-034613

    • DOI

      10.1103/physrevc.104.034613

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      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Relation between transition density and proton inelastic scattering by C12 target at Ep=65 and 200 MeV2021

    • Author(s)
      Furumoto T.、Takashina M.
    • Journal Title

      Physical Review C

      Volume: 103 Issue: 4 Pages: 044602-044602

    • DOI

      10.1103/physrevc.103.044602

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      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Transition strengths in the neutron-rich Ni73,74,75 isotopes2020

    • Author(s)
      Gottardo A.、de Angelis G.、Doornenbal P.、Coraggio L.、Gargano A.、Itaco N.、Kaneko K.、Van Isacker P.、Furumoto T.、(他50名)
    • Journal Title

      Physical Review C

      Volume: 102 Issue: 1 Pages: 014323-014323

    • DOI

      10.1103/physrevc.102.014323

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      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Construction of density-dependent alpha-nucleon interaction and its application to alpha-nucleus elastic scattering2024

    • Author(s)
      T. Furumoto, K. Tsubakihara, S. Ebata and W. Horiuchi
    • Organizer
      Reimei Workshop "Intersection of Nuclear Structure and Direct Reaction"
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      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] α弾性散乱の大域的記述2024

    • Author(s)
      古本 猛憲, 椿原 康介, 江幡 修一郎, 堀内 渉
    • Organizer
      日本物理学会2024年春季大会
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      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 理論から見たRIBFで取得すべきデータ42023

    • Author(s)
      古本 猛憲
    • Organizer
      TRIP-RIBF実験キックオフミーティング
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      2023 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Study of 10Be nucleus using microscopic nuclear structure and reaction models2023

    • Author(s)
      T. Furumoto, T. Suhara and N. Itagaki
    • Organizer
      International Symposium on Physics of Unstable Nuclei 2023 (ISPUN23)
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Construction of density dependent α-nucleon interaction to describe α-nucleus scattering2023

    • Author(s)
      T. Furumoto, K. Tsubakihara, S. Ebata and W. Horiuchi
    • Organizer
      16th Varenna Conference on Nuclear Reaction Mechanisms (NRM2023)
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      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Global description of α-nucleus elastic scattering with density-dependent α-nucleon interaction2023

    • Author(s)
      T. Furumoto, K. Tsubakihara, S. Ebata and W. Horiuchi
    • Organizer
      Workshop on Nuclear Cluster Physics (WNCP2023)
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 10Be原子核の構造変化がもたらす散乱現象への影響Ⅲ2023

    • Author(s)
      古本 猛憲、須原 唯弘、板垣 直之
    • Organizer
      日本物理学会2023年春季大会
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Study of nuclear reaction mechanism with complex transition density2022

    • Author(s)
      T. Furumoto
    • Organizer
      Developments of Physics of Unstable Nuclei (YKIS2022b)
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      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 複素遷移密度を用いた微視的核反応模型の構築Ⅱ2022

    • Author(s)
      古本 猛憲
    • Organizer
      日本物理学会2022年秋季大会
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 微視的核反応理論の現状と今後2022

    • Author(s)
      古本 猛憲
    • Organizer
      大阪公立大研究会「原子核におけるクラスター物理の新展開」
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] α粒子散乱の微視的記述における問題とそれに対する取り組み2022

    • Author(s)
      古本 猛憲、椿原 康介、江幡 修一郎、堀内 渉
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      古本 猛憲
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  • [Presentation] 複素遷移密度を用いた微視的核反応模型の構築2022

    • Author(s)
      古本 猛憲
    • Organizer
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  • [Presentation] 10Be原子核の構造変化がもたらす散乱現象への影響Ⅱ2021

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      古本 猛憲, 須原 唯広, 板垣 直之
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      日本物理学会2021年秋季大会
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  • [Presentation] 10Beにおけるダイニュートロン相関と散乱現象2021

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      古本 猛憲, 須原 唯広, 板垣 直之
    • Organizer
      北大研究会「大規模シミュレーションと機械学習による原子核反応研究」
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    • Invited
  • [Presentation] 散乱現象から探るダイニュートロン相関の研究2021

    • Author(s)
      古本 猛憲, 須原 唯広, 板垣 直之
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  • [Presentation] 10Be原子核の構造変化がもたらす散乱現象への影響2021

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      古本 猛憲, 須原 唯広, 板垣 直之
    • Organizer
      日本物理学会第76回年次大会
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  • [Presentation] 炭素標的における遷移密度と陽子非弾性散乱の関係性2020

    • Author(s)
      古本猛憲, 高階正彰
    • Organizer
      日本物理学会2020年秋季大会
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      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-12-25  

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