| Project/Area Number |
22K14043
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 15010:Theoretical studies related to particle-, nuclear-, cosmic ray and astro-physics
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| Research Institution | Gifu National College of Technology |
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Principal Investigator |
渡邉 慎 岐阜工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (70783554)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2025: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000)
Fiscal Year 2024: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000)
Fiscal Year 2023: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2022: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
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| Keywords | 不安定核 / 非弾性散乱 / 変形 / 分解反応 / 弱束縛 / ハロー核 / 共鳴 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、原子核の束縛・非束縛の境界における様相を解明すべく、原子核の存在限界線近傍に位置する弱束縛な原子核の励起状態を系統的に解析する。この励起状態は、粒子放出に対して不安定な状態(共鳴状態)にあり、その記述には生成から崩壊までを追従する反応理論が必要である。しかしながら、これまでの反応理論では、構成粒子が球形と仮定されており、重いドリップライン領域の原子核のように、変形した原子核にそのまま適用するのは危険である。本研究では、変形の効果を陽に扱う反応模型を用いて「変形」と「弱束縛」の競合を明らかにする。さらに、観測量（断面積）との対応関係も明確にし、実験データと整合性のある理解を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
原子核の存在限界近傍では、変形した芯核に中性子が異常に広がった原子核が存在することが知られている。このような原子核は変形ハロー核と呼ばれ、その構造や反応を理解するためには、「変形」と「弱束縛」の効果を適切に理論に取り込む必要がある。令和5年度は、変形ハロー核の部分系である変形芯核と標的核の散乱（通常の非弾性散乱）を異なる観点から見直した。
原子核がレモン型（プロレート変形）やミカン型（オブレート変形）の変形をすることは、核物理において基本的な性質の一つである。このような変形は、四重極変形度β2の大きさを用いて定量化され、β2>0ならプロレート変形、β2<0ならオブレート変形を表す。β2は基本的な量である一方、その符号を決定することは実験的に困難であり、長らく原子核物理の課題となっている。
令和5年度は、非弾性散乱実験データを用いて四重極変形度(β2)の符号を決定する新たな方法を提案した。この方法は、巨視的模型に基づいた標準的なチャネル結合法を用い、核力の再配向効果を利用して実験データからβ2の符号を決定するアプローチである。再配向効果は、原子核の励起状態が自身と結合することによって生じる効果であり、この効果が非弾性散乱断面積にどのように影響を与えるかを理論的に概観し、現実的な系でその効果がどのように現れるかを確認した。解析の結果、提案した方法によって、非弾性散乱断面積データから原子核の変形の符号を一意に決定できることが示された。この手法は安定核だけでなく不安定核の研究においても応用可能であり、核の形状（特にβ2の符号）を解明するための新たなツールとなることが期待される。
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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
提案した手法の有効性を実証できたため、プロジェクトは順調に進行している。
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| Strategy for Future Research Activity |
四重極変形度(β2)の符号を決定するための新たな手法を開発し、それが有効であることを示した。今後は、この手法を不安定核の実験解析に適用し、核物理学の基本的な問題解決に貢献することを目指す。
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