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2013 Fiscal Year Annual Research Report

大型スーパーコンピュータを用いた大規模殻模型計算による中重核構造の研究

Research Project

Project/Area Number 13J08994
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

角田 佑介  東京大学, 大学院理学系研究科, 特別研究員(DC2)

Keywordsモンテカルロ殻模型 / 変形共存 / 殻進化 / 不安定核 / 中性子過剰核 / 中重核 / 殻模型 / 原子核構造
Research Abstract

中重核の性質とその起源を解明するために、スーパーコンピュータを用いた大規模殻模型計算による研究を行った。安定核から不安定核まで幅広い領域の核種を統一的に扱うためには広い模型空間を用いる必要があり、ハミルトニアン行列の厳密対角化による殻模型計算を行うのは計算資源の面から困難であるが、モンテカルロ殻模型法を用いることで広い模型空間での大規模殻模型計算を可能にした。モンテカルロ殻模型法ではスレーター行列式で表される基底の線形結合として各状態の波動関数を表すので、個々の基底の変形度を用いることで各状態の原子核形状の解析を行うことも可能である。
本年度はニッケル同位体に重点を置いて計算を行い、ニッケル同位体の励起状態のエネルギーについて実験をよく再現する結果が得られた。原子核形状の解析により、陽子数が魔法数28、中性子数が準魔法数40であるニッケル68で球形、オブレート変形、プロレート変形の3つの形状の変形共存が生じていることや、ニッケル同位体での中性子数の変化に伴う形状の変化について理論的に予言した。また、陽子数や中性子数の変化によって原子核の殻構造が変化する従来の殻進化(type I)とは異なる、核子の配位の変化によって殻構造が変化するtype II shell evolutionの概念を用いて、ニッケル68で変形共存が生じる理由を説明した。
本年度にはこれらのニッケル同位体に関する研究成果の論文が出版され、ニッケル68についての実験グループと共著の論文が出版された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

ニッケル同位体の研究成果について実験グループと共著の論文が出版されるなど、実験分野への貢献もなされ、type II shell evolutionという新しい概念に基づく原子核構造の理解など、理論面での新たな進展もあったため。

Strategy for Future Research Activity

前年度に引き続き、pfg9d5模型空間におけるモンテカルロ殻模型計算と解析を行い、実験に先行した理論的予言および実験が困難な核種の性質の予言を行う。また、pfg9d5模型空間での計算で得られた知見に基づいて、模型空間を拡張しての計算や、異なる模型空間と有効相互作用を用いた他の領域の核種の計算を目指す。

  • Research Products

    (10 results)

All 2014 2013

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] Shape coexistence in 68Ni2014

    • Author(s)
      S. Suchyta, S. N. Liddick, Y. Tsunoda, T. Otsuka, M. B. Bennett, A. Chemey, M. Honma, N. Larson, C. J. Prokop, S. J. Quinn, N. Shimizu, A. Simon, A. Spyrou, V. Tripathi, Y. Utsuno, J. M. VonMoss
    • Journal Title

      Physical Review C

      Volume: 89 Pages: 021301 (R)

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.89.021301

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Novel shape evolution in exotic Ni isotopes and configuration-dependent shell structure2014

    • Author(s)
      Y. Tsunoda, T. Otsuka, N. Shimizu, M. Honma, Y. Utsuno
    • Journal Title

      Physical Review C

      Volume: 89 Pages: 031301 (R)

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.89.031301

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Novel shape evolution in exotic Ni isotopes and configuration-dependent shell structure2014

    • Author(s)
      Y. Tsunoda, T. Otsuka, N. Shimizu, M. Honma, Y. Utsuno
    • Journal Title

      EPJ Web of Conferences

      Volume: 66 Pages: 02105

    • DOI

      10.1051/epjconf/20146602105

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Study of nuclei around Z=28 by large-scale shell model calculations2013

    • Author(s)
      Y. Tsunoda, T. Otsuka, N. Shimizu, M. Honma, Y. Utsuno
    • Journal Title

      Journal of Physics : Conference Series

      Volume: 445 Pages: 012028

    • DOI

      10.1088/1742-6596/445/1/012028

  • [Presentation] 大規模殻模型計算によるZ=28近傍核の研究2014

    • Author(s)
      角田佑介、大塚孝治、清水則孝、本間道雄、宇都野穣
    • Organizer
      日本物理学会第69回年次大会
    • Place of Presentation
      東海大学湘南キャンパス(神奈川県平塚市)
    • Year and Date
      2014-03-29
  • [Presentation] 大規模殻模型計算によるZ=28近傍核の研究2013

    • Author(s)
      角田佑介、大塚孝治、清水則孝、本間道雄、宇都野穣
    • Organizer
      日本物理学会2013年秋季大会
    • Place of Presentation
      高知大学朝倉キャンパス(高知県高知市)
    • Year and Date
      2013-09-22
  • [Presentation] Study of nuclei around Z=28 by large-scale shell model calculations2013

    • Author(s)
      Y. Tsunoda, T. Otsuka, N. Shimizu, M. Honma, Y. Utsuno
    • Organizer
      The 12th CNS International Summer School
    • Place of Presentation
      理化学研究所和光キャンパス(埼玉県和光市)
    • Year and Date
      2013-08-31
  • [Presentation] Monte Carlo shell model calculations of neutron-rich nuclei2013

    • Author(s)
      Y. Tsunoda, T. Otsuka, N. Shimizu, M. Honma, Y. Utsuno
    • Organizer
      The 12th Asia Pacific Physics Conference of AAPPS (APPC12)
    • Place of Presentation
      幕張メッセ(千葉県千葉市)
    • Year and Date
      2013-07-16
  • [Presentation] Study of nuclei around Z=28 by large-scale shell model calculations2013

    • Author(s)
      Y. Tsunoda, T. Otsuka, N. Shimizu, M. Honma, Y. Utsuno
    • Organizer
      The 12th Asia Pacific Physics Conference of AAPPS (APPC12)
    • Place of Presentation
      幕張メッセ(千葉県千葉市)
    • Year and Date
      2013-07-15
  • [Presentation] Study of nuclei around Z=28 by large-scale shell model calculations2013

    • Author(s)
      Y. Tsunoda, T. Otsuka, N. Shimizu, M. Honma, Y. Utsuno
    • Organizer
      The 25th International Nuclear Physics Conference (INPC 2013)
    • Place of Presentation
      the Palazzo dei Congressi (フィレンツェ、イタリア)
    • Year and Date
      2013-06-03

URL: 

Published: 2015-07-15  

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