2017 Fiscal Year Annual Research Report
反対称化分子動力学で探る陽子過剰核での陽子中性子相関の発現機構
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16J05659
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
森田 皓之 京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2016-04-22 – 2019-03-31
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| Keywords | ガモフ・テラー遷移 / 陽子中性子間相関 / β崩壊 / クラスター |
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| Outline of Annual Research Achievements |
(1)低励起状態でのGamow-Teller(GT)遷移確率の上昇と陽子中性子間相関の関係について議論した。具体的には, p殻N=Z=odd核である6Li,10B,14Nを対象にして、アイソスピン射影されたAMDを用いて系統的にGT遷移を計算した。中性子過剰なN=Z+2核のJπT=0+1状態からN=Z=odd核の1+0状態へのGT遷移強度を計算し, 基底状態や励起状態からの遷移の中にGT和則の50%以上を尽くすものを見出した. これらの遷移強度の集中は, nn(ST=01)状態からpn(ST=10)状態へのスピン・アイソスピンフリップ遷移という見方でおよそ説明がつくことを示した。この内容についての論文がPhysical Review Cに掲載された。
(2)スピン・アイソスピンフリップ遷移の考え方をより重い原子核に適用するために, 22Neから22NaへのGT遷移強度を計算した。これらの原子核は(1)で詳しく調べられた10Beや10Bと同様にプロレートに変形した原子核であるが、低励起状態へのGT遷移の振る舞いは異なる様相を見せる。本研究では基底状態からのGT遷移強度が異なる二つの1+0状態へ分裂する現象に注目して、陽子中性子対の形成とそのSz固有状態への崩れの観点から議論した。終状態の1,2番目の1+0状態はそれぞれK=0,1状態に対応し、これは陽子中性子対がそれぞれSz=0,1の状態に崩れたことに対応する。これらの状態は始状態にGT演算子のうちスピンを変えないものを作用させた場合とスピンを変えるものを作用させた場合に対応する。このようなGT強度のフラグメントは、pf殻核などで実験的に観測されているフラグメントの最も単純なケースとして捉えることができる。
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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
研究実施計画では「N=Z=odd核を扱う新しい手法Tβγ-AMD+GCM法の開発と超許容Gamow-Teller遷移の解析への適用をsd殻領域に拡張する」予定であった。この課題については、おおむね順調に進展している。sd殻のうち典型的なプロレート変形核である22Neや22Naについて、すで実験で測られているエネルギー準位を再現するとともにGT遷移強度を計算できた。これは変形度拘束や生成座標法による量子ゆらぎの取り込みがうまくはたらいたためと考えられる。この成果については、p殻との違いに注目して論文としてまとめており投稿する予定である。一方で、その他のsd殻核については基底状態が高い角運動量を持つ場合の取り扱いの工夫や質量の増加に伴う相互作用の改善が必要なため、系統的に計算を進めることが難しいことが分かった。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度は陽子中性子間の対形成について主に核構造の観点から研究を進めた。一方、Gamow-Teller遷移については荷電交換反応などを用いた実験が進められており、対応する理論について研究を進めることは意義がある。そのため、今後は本研究の成果を導入した原子核反応論の計算のインプットを構成し、遷移密度などの量を定量的に評価することを試みたい。また、中重核などで平均場理論などを用いて研究されているisoscalar/isovector pn相関の共存について、軽い原子核での議論を展開したい。
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Research Products
(4 results)
