| Project/Area Number |
24K17057
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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 | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
内藤 智也 国立研究開発法人理化学研究所, 数理創造プログラム, 基礎科学特別研究員 (40962915)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2027-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2026: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | アイソスピン対称性の破れ / 原子核密度汎関数理論 / 原子核構造 |
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| Outline of Research at the Start |
核力のアイソスピン対称性の破れは、近年の原子核実験の高精度化と核図表の拡張に伴い、再注目を集めている。このアイソスピン対称性の破れは、アップクォークとダウンクォークの質量差に関連しているとともに、カイラル対称性の破れの部分的な回復とも関連していることがわかっている。
本研究では、密度汎関数理論に基づき、核力がアイソスピン対称性の破れが原子核構造に与える影響について検討を行い、核力のエネルギー密度汎関数の高精度化を図るとともに、クォークのフレーバー対称性の破れやカイラル対称性の部分的回復に関する理解を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
核力のアイソスピン対称性は非常によく成り立つことが知られている。すなわち、陽子・陽子間、中性子・中性子間、陽子・中性子間の核力はほぼ同一であることが知られている。しかしながら、これらが僅かに異なることも知られている（アイソスピン対称性の破れ）。アイソスピン対称性の破れは非常に小さいため、核構造計算において殆どの場合無視されてきている。しかしながら、新たな不安定核ビームを用いた原子核実験の進展に伴い、より不安定な原子核が合成され、原子核の性質がより精密に測定され始めた結果、このアイソスピン対称性の破れが注目を集めている。また、ハイパー核におけるアイソスピン対称性の破れは無視できない大きさを持つことが実験的に確かめられているが、ハイペロンセクターにおけるアイソスピン対称性の破れを知るためには、まずは通常の核子間の核力におけるアイソスピン対称性の破れをより深く理解する必要がある。
本研究では、密度汎関数理論を用いて、原子核構造におけるアイソスピン対称性の破れについて研究を行う。より具体的には、「微視的な理論に基づくアイソスピン非対称エネルギー密度汎関数の構築」「実験データからより精密なアイソスピン非対称エネルギー密度汎関数の決定」「それらのエネルギー密度汎関数を用いた、核図表全域における系統的計算」の三本柱で研究をおこなう。
本年度は、精密な陽子・中性子の分布半径の測定を通じたアイソスピン非対称エネルギー密度汎関数の決定手法について検討を行った。
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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
精密な陽子・中性子の平均密度半径の測定を通じたアイソスピン非対称エネルギー密度汎関数の決定手法について検討を行い、実際に新たな観測量である「ミラースキン厚」を提唱することができた。それと同時に、二本目の柱である量子色力学に基づくアイソスピン非対称エネルギー密度汎関数の導出を開始することもできた。
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| Strategy for Future Research Activity |
2025年度は、二本目の柱である量子色力学に基づくアイソスピン非対称エネルギー密度汎関数の導出を完了させることを目指す。特に、すでに量子色力学和則に基づく荷電非対称エネルギー密度汎関数の導出は完了しているため、荷電非独立核力について、中間子交換描像に基づき導出を目指す。すでに、導出に向けた準備計算を行っている。
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