2017 Fiscal Year Research-status Report
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15K05090
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
鈴木 俊夫 日本大学, 文理学部, 教授 (70139070)
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2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 電子捕獲 / ニュートリノ-原子核反応 / 殻模型 / 元素合成 / ベータ崩壊 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1 pf殻核の新しいハミルトニアンGXPF1Jに基づく天体条件下での精密な電子捕獲率、β崩壊率、ニュートリノ放出エネルギー消失率、ガンマ線エネルギー生成率をpf殻核全般にわたって評価し、元素合成や星の進化の天体計算の有効利用に供するため表としてまとめた。JINA REACLIB database に組みこまれている。
2 この弱遷移率をType Ia型超新星爆発における種々の天体モデル―1次元および3次元の爆燃を伴うモデル、伴わないモデル―による鉄領域の元素合成に適用し、元素合成率の差から天体モデルの優位性を決められるか否かを調べた。54Cr, 54Feの合成率の違いを観るのが爆発モデルの差を見極めるのに有効であることがわかった。
3 Ab initio な方法によって基本的な二体および三体のカイラル有効相互作用から導き出したsd殻核の新しい相互作用を、sd殻核のガモフ・テラー遷移強度の評価に適用した。実験値との整合性は現象論的な相互作用（USDB）よりは低いが、質量数が大きくない核では十分実用性があり、電子捕獲率の評価値はUSDBとは2-3倍の範囲内で一致することがわかった。
4 ニュートリノ検出に有効な標的核 16Oによるニュートリノ－原子核反応断面積を、実験との比較、検討が可能なように、改良された殻模型ハミルトニアンを用いて、コヒーレント散乱（弾性散乱）、ガンマ線放出、粒子放出チャネルの各分岐ごとに評価を行った。KAMIOKAにおける、粒子放出に続いて起こるガンマ線放出のカウント数の新たな評価が可能となった。
5 核半径、電気4重極遷移率、殻ギャップエネルギーの最近の実験データは、陽子数６が新しい魔法数であることを示す。殻模型による理論計算は、炭素同位体の陽子の殻ギャップエネルギーの実験値を良く再現し、陽子数６が新しい魔法数であることを支持する。
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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
1 pf殻核での電子捕獲率のIa型超新星爆発による鉄領域の元素合成への応用研究が、複数の異なる超新星爆発モデルを観測と比較して区別できる可能性を議論できる段階まで進展した。
2 pf殻核での電子捕獲率、ベータ崩壊率、ニュートリノ‐エネルギーロス率の系統的な表の作成が完成した。
3. sd殻核のガモフ・テラー遷移においてab initio な相互作用の有効性と現時点の近似での限界を調べることができた。
4 二つの主殻にまたがる sd-pf殻核、pf-g殻核の領域への弱遷移率の評価の研究は、徐々にではあるが進展している。
5 ニュートリノ－酸素核の反応断面積の各チャネルごとの計算が整い、KAMIOKA等での実験との比較が可能な段階まで研究が進展した。
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| Strategy for Future Research Activity |
1 ニュートリノ－酸素核と同様に、ニュートリノ－13C核の反応断面積の各チャネルごとの計算の整備を進め、ニュートリノ検出、ニュートリノ振動の研究に応用する。
2 R-過程における waiting point 核のベータ崩壊率を殻模型で評価し、超新星爆発、中性子星合体での r-過程による元素合成の研究に応用する。
3 二つの主殻にまたがる sd-pf殻核、pf-g殻核の領域への弱遷移率の評価の研究をさらに進展させる。
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[Journal Article] Electron-capture rates of nuclei at stellar environments and nucleosynthesis2017
Author(s)
T. Suzuki, M. Honma, N. Shimizu, Y. Tsunoda, T. Otsuka, T. Kajino, K. Mori, M. Famiano, J. Hidaka, K. Nomoto, and K. Iwamoto
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Journal Title
Proceedings of Science
Volume: INPC2016
Pages: 155/1-8
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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