前平衡核反応過程の多段階直接反応機構に関する理論的研究

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07640416
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 渡辺 幸信 九州大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教授 (30210959)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 河合 光路 九州大学, 理学部, 名誉教授
• Keywords: 前平衡核反応 / 多段階直接過程 / 半古典的歪曲波モデル / SCDWモデル / 中高エネルギー / 陽子入射反応 / ウイグナ-変換 / 並列SCDW計算コード

Research Abstract

本研究では、前平衡核反応における多段階直接(MSD)過程を記述する半量子論的なモデル(半古典的歪曲波モデル:以下SCDWモデル)を新たに提唱し、これを用いて中高エネルギー領域の核子入射反応前平衡粒子放出過程におけるMSD反応機構の詳細を調べることを目的としている。昨年度の研究では、3段階過程までのSCDWモデル数値計算に成功し、65〜200MeV領域の(p,p'x)反応の解析に適用した。本年度は、さらに、解析対象の核反応を増やし、SCDWモデルの有効性や問題点を明らかにする研究を展開した。
昨年度の解析結果によると、SCDWモデル計算は放出陽子の中間角度領域(30〜90度)で実験値と良い一致を示したが、最前方角および後方角での不一致が見られた。この原因について調査を行い、原子核の状態を記述する局所的フェルミガス(LFG)モデルの近似に問題があることがわかった。1段階過程の反応は核の表面近傍に局所化しており、その領域における一粒子波動関数をLFGモデルで記述することに限界があることがわかった。この点を改良するために、SCDWモデルの枠内で、ハートレー・フォックの平均場から計算されるより現実的な一粒子波動関数を取り扱える手法を検討し、mixed densityのウイグナ-変換を利用することに着眼した新しい定式化を行った。本年度は、この定式化を終えた段階であり、具体的な計算は来年度の課題となった。
さらに、入射エネルギー400MeVに対する^<40>Ca(p,px')反応の最新データ(研究代表者が参加した阪大RCNPの実験にて本年度測定)の解析にSCDWモデルを適用し、200MeV以上のMSD反応機構の調査を始めた。上述の場合と同様に、最前方角および後方角での不一致が見られたが、中間角度領域では放出エネルギーの広範囲に渡り、絶対値も含め、実験データを再現できることがわかった。
また、並列計算プログラミング手法の導入したSCDW計算コードの開発に着手し、並列計算機を用いた高速計算を可能にした。

Research Products

• [Publications] Y.Watanabe,H.Shinohara,M,Higashi,and M,Kawai: "Semi-Classical Distorted wave Model Analysis of(p,p'x)and(p,nx)Reactions at Intermediate Enegies" JAERI-Conf 96-008(日本原子力研究所). 266-271 (1996)