Nuclear matrix elements of heavy nuclei from first principles

• Project/Area Number: 25K07294
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 15010:Theoretical studies related to particle-, nuclear-, cosmic ray and astro-physics
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 宮城 宇志 筑波大学, 計算科学研究センター, 助教 (60813988)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 清水 則孝 筑波大学, 計算科学研究センター, 准教授 (30419254)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2030-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2029: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2028: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2027: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2026: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2025: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
• Keywords: 原子核構造 / ２重ベータ崩壊 / ニュートリノ

Outline of Research at the Start

現在確立している素粒子標準模型では，観測されている物質-反物質の非対称性を十分に説明することができない．この謎を解明することは現代物理学のグランドチャレンジの一つである．この謎の解明に迫るために重要と考えられているのは，原子核中の２つの中性子が２つの陽子と２つの電子に遷移するニュートリノを放出しない２重ベータ崩壊(0vbb) である．将来的に観測されるであろう0vbbの半減期からニュートリノの性質を抜き出すためには，核行列要素の理論計算が必須である．本研究では第一原理的な計算が不可能とされてきた0vbb候補核についてその方法を確立し，ニュートリノの性質解明に貢献する．