構造を仮定しない計算による「原子核パスタ」の研究
Publicly Offered Research
| Project Area | Research on the Emergence of Hierarchical Structure of Matter by Bridging Particle, Nuclear and Astrophysics in Computational Science |
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| Project/Area Number |
23105712
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
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Principal Investigator |
丸山 敏毅 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 先端基礎研究センター, 研究主幹 (50354882)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2013-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2012)
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| Budget Amount *help |
¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2012: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2011: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | 結晶格子 / 低密度原子核物質 / 非一様構造 / 中性子星 / 超新星コア / 原子核物質 / パスタ構造 / 一次相転移 / 平均場理論 / Wigner-Seitzセル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
標準原子核密度以下の原子核物質の非一様構造を、相対論的平均場模型を用いた数値計算で調べた。
構造を仮定しない大きなセルでの計算を、低密度領域に対して実行したところ、従来の研究では球形の原子核が体心立方(bcc)格子を作って整列するものとされてきたが、我々の計算では球形核から円筒状の棒に移り変わる比較的高い密度領域で、面心立方(fcc)格子を作る様子が陽子含有率を固定した場合に見られた。bcc格子はクーロンエネルギーを最低にする構造であるため、球形核の作る結晶格子はbccとなると考えられてきたのである。比較的高い密度でfccとなる原因を調べたところ、bcc格子を組む場合とfccを組む場合では球形核の大きさに違いが現れ、核の結合エネルギーまで含めたエネルギー比較においてfccが有利となっていたことが明らかになった。
次に中性子星表面のベータ平衡な物質について調べたところ、以前の我々の構造を仮定した計算では球形核以外は現れなかったのに対し、球形核と棒状核の構造が現れること、球形核の作る格子は低密度側でbccだが棒状核との境界領域でfccが現れることが分かった。原因はやはり核の大きさに違いが出ることと、陽子含有率にも違いが出ることで系のエネルギーでfccが有利となっていた。
また、計算で得られた構造にゆがんだ周期的境界条件を課した上でエネルギーの変化を計算し、それを元に物質の剪断弾性率を求める方法を考案した。中性子星表面の剪断振動や強度を計算することでグリッチや星震の研究に繋げたい。
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| Research Progress Status |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(13 results)
