2014 Fiscal Year Annual Research Report
微視的反応・構造理論による不安定核構造の系統的解明
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13J04319
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
渡邉 慎 九州大学, 理学府, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 中性子過剰核 / 中性子ハロー / 畳み込み模型 / 反対称化分子動力学 / 原子核反応 / 不安定核 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、反対称化分子動力学法と二重畳み込み模型に基づく微視的理論を用いて、反応断面積の解析を行った。対象とする原子核は陽子数10－12 (Ne, Na, Mg) 程度の比較的軽い中性子過剰核である。これまでの研究から、ドリップラインに到達しない原子核に対しては、変形の効果を理論に取り入れることによって、系統的に反応断面積（原子核同士が衝突する確率に対応する物理量）の実験データを再現することが分かった。解析の結果、30Mg (N=18)と31Mg (N=19)の間に反応断面積の大きな飛びが、理論・実験共に確認された。さらにNe同位体に対する結果を合わせて解析すると、28Ne (N=18)から29Ne (N=19)に対しても同様の飛びがあった。これらMgやNe同位体に見られる反応断面積の飛びは、N=18からN=19にかける変形度の飛びに起因しており、ここをisland of inversionの入り口であると結論付けた。さらに、N=19で大きくなった変形はN=28まで続いていることが示唆され、この現象を我々は”Peninsula of large deformation”と名付けた。これは、従来から使われている ”Island of inversion (核図表におけるZ=10-12,N=20-22程度の領域)”の意味を改めさせるものである。
しかし一方、ドリップライン近傍核である37Mg, 38Mgに対して、我々の理論が実験データを大きく過小評価することも分かっている。これはドリップライン近傍の原子核は、変形に加えハロー構造を示すためだと考えられる。そのため、37Mgに対し、変形Woods-Saxonポテンシャルを用いた現象論的模型を適用して解析を行った。その結果、最後の中性子をp起源の軌道に詰め、弱束縛の効果を加えることで実験データを再現することが分かった。
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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
Mg領域においてN=19からN=28まで大きな変形が続いていることは、従来から用いられている“Island of Inversion”という言葉の認識を改めさせる可能性がある。これは分野の先頭を切る研究成果である。
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| Strategy for Future Research Activity |
NaやAlの解析も進め、Island of Inversionにおける殻進化がどこまで続いているのかを解明する。本枠組みをNaやAlに適用するのは容易であり、十分な成功を見込んでいる。
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Research Products
(9 results)
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[Journal Article] Evidence of halo structure in 37Mg observed via reaction cross sections and intruder orbitals beyond the island of inversion2014
Author(s)
M. Takechi, S. Suzuki, D. Nishimura, M. Fukuda, T. Ohtsubo, M. Nagashima, T. Suzuki, T. Yamaguchi, A. Ozawa, T. Moriguchi, H. Ohishi, T. Sumikama, H. Geissel, N. Aoi, Rui-Jiu Chen, De-Qing Fang, N. Fukuda, S. Fukuoka, H. Furuki, N. Inabe et al.
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Journal Title
Physical Review C
Volume: 90
Pages: 061305-1－5
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Ground-state properties of neutron-rich Mg isotopes2014
Author(s)
S. Watanabe, K. Minomo, M. Shimada, S. Tagami, M. Kimura, M. Takechi, M. Fukuda, D. Nishimura, T. Suzuki, T. Matsumoto, Y. R. Shimizu, and M. Yahiro
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Journal Title
Physical Review C
Volume: 89
Pages: 044610-1－13
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] 反応断面積の解析で探る変形及びハロー構造2015
Author(s)
渡邉慎, 蓑茂工将, 嶋田充宏, 田上真伍, 木村真明, 武智麻耶, 福田光順, 西村太樹, 鈴木健, 松本琢磨, 清水良文, 八尋正信
Organizer
九大研究会 -中性子過剰領域における弱束縛系の物理-
Place of Presentation
九州大学、福岡県福岡市
Year and Date
2015-03-09
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[Presentation] Ground-state properties of neutron-rich Mg isotopes through reaction cross sections2014
Author(s)
S. Watanabe, K. Minomo, M. Shimada, S. Tagami, M. Kimura, M. Takechi, M. Fukuda, D. Nishimura, T. Suzuki, T. Matsumoto, Y. R. Shimizu, and M. Yahiro
Organizer
Direct Reactions with Exotic Beams (DREB2014)
Place of Presentation
Darmstadt (Germany)
Year and Date
2014-07-02
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[Presentation] Ground-State Properties of Mg Isotopes in and beyond the Island of Inversion through Reaction Cross Sections2014
Author(s)
S. Watanabe, K. Minomo, M. Shimada, S. Tagami, M. Kimura, M. Takechi, M. Fukuda, D. Nishimura, T. Suzuki, T. Matsumoto, Y. R. Shimizu, and M. Yahiro
Organizer
Advances in Radioactive Isotope Science (ARIS2014)
Place of Presentation
Tokyo (Japan)
Year and Date
2014-06-02
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