2016 Fiscal Year Research-status Report
単極、双極遷移をプローブとするクラスター共鳴の探査と炭素燃焼過程への応用
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16K05339
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
木村 真明 北海道大学, 理学研究院, 准教授 (50402813)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | クラスター共鳴 / アイソスカラー単極遷移 / アイソスカラー双極遷移 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は、シリコン２８原子核の励起状態に存在する炭素１２-酸素１８, ヘリウム４-マグネシウム２４, ベリリウム８-ネオン２０から成るクラスター共鳴に関する研究を実施した。反対称化分子動力学模型を用いた数値計算を行い、シリコン２８の励起状態に表われるクラスター共鳴の励起エネルギー、それらの構造と遷移強度を求めた。得られた成果は以下の様にまとめられる。
- 励起エネルギーが１０－２０ MeV の領域に、上記クラスター共鳴が複数存在する事を示した。当初考えていた正パリティのクラスター共鳴だけでなく、ほぼ同じエネルギー領域に負パリティの共鳴も存在する事が分かった
- 基底状態から、これらのクラスター共鳴への単極、双極遷移強度が非常に強いことを示し、α非弾性散乱によって、クラスター共鳴が強く生成される事を示した。また、遷移強度の強さと、クラスターの発達度合いの間に強い相関があることを示した。
以上の成果を、国際会議で招待講演口頭発表（計４回）し、また査読付論文として投稿、掲載が決定している。
また、クラスター共鳴の波動関数から、崩壊確率を求める新しい方法を考案した。ラプラス展解法と名付けられたこの新しい計算法は、従来行われていた近似を必要としないため、より正確にクラスター共鳴の崩壊幅を求めることが出来る。これによって、観測された崩壊幅と理論の結果との比較が可能となった。ラプラス展解法の枠組みも査読付論文として投稿し、掲載決定済みである。
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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
当初計画は、マグネシウム２４原子核とシリコン２８原子核の、正パリティーを持つクラスター共鳴の研究であった。
シリコン２８原子核に関しては、当初の計画よりも進展し、負パリティを持つクラスター共鳴に関する研究も終了した。また、クラスター共鳴の崩壊確率を求める方法を開発したことで、崩壊寿命の研究を、予定を前倒ししておこなうことが出来る様になった。
一方で、マグネシウム２４に関する研究は、予定よりやや遅れ、次年度に取り組むこととした。
以上の状況を踏まえ、おおむね順調に進展していると評価する。
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| Strategy for Future Research Activity |
クラスター共鳴の寿命を求める、新しい方法「ラプラス展解法」を新しく開発したことで、クラスター共鳴の寿命の研究を、前倒しして行う。具体的には、今年度調べたシリコン２８原子核に現れる炭素１２-酸素１８, ヘリウム４-マグネシウム２４, ベリリウム８-ネオン２０から成るクラスター共鳴の寿命と崩壊モードを理論的に求め、既存の実験データとの比較を行う。
また、マグネシウム２４のクラスター共鳴の研究も同時に進める。炭素１２ー炭素１２およびヘリウム４ーネオン２０クラスター共鳴の共鳴エネルギー、単極、双極遷移強度、崩壊幅および崩壊モードを決定する。
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| Causes of Carryover |
購入予定であった、ワークステーションを、別予算で購入したため、未使用額が生じた
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
今年度、当初計画にはない、国際会議に複数回出席することとなったため、旅費として使用する。
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