2017 Fiscal Year Research-status Report
核構造論の試金石：微視的理論によるZr領域核の構造の多面的研究
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16K05342
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
中田 仁 千葉大学, 大学院理学研究院, 教授 (80221448)
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2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 軸対称変形 / 拘束条件付きHartree-Fock計算 / テンソル力 / High-j軌道 / 対称エネルギー / 中性子ハロー / 対相関 / 準粒子RPA |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度の研究実績は次の通りである。
1. N=40-82において，keyとなるZr原子核（80Zr, 90Zr, 96Zr, 100Zr, 104Zr, 108Zr, 114Zr, 120Zr）に対して拘束条件付き軸対称Hartree-Fock計算を実行し，中性子数に依存した構造変化の様子，またそれらと核子間相互作用の関わりを調べた。M3Y型半微視的相互作用により，従来の平均場計算では再現が困難であった80Zrの変形が得られた他，96Zrの二重閉殻性，100Zrのprolate変形が確認され，また114Zrでのoblate変形への転移，120Zrでの球形への転移が予言された。さらに，テンソル力の効果として，変形によるhigh-j軌道の混入が変形を妨げることが分かった。
2. 対称エネルギーに関する2次近似の精度を可能な限り解析的に調べ，核子間有効相互作用の性質との関わりを明らかにした。特に，中性子物質の状態方程式に関する微視的計算が2次近似の精度をある程度保証すること，Gauss型相互作用では高密度でそれが困難になることを指摘した。
3. 中性子ハロー形成に対する，対相関と変形の役割を調べた。前者についてはanti-halo効果が論じられてきたが，それはeven-N核に限られ，odd-N核ではむしろhaloを増進することを指摘し，Mg核を例として，原子核により変形の効果と協力的であったり競合的であったりすることを示した。
4. 準粒子RPA計算コードの主要部分を改良し，分散メモリー型並列計算に適合させた。今までcut-off energyに対する収束が確認できなかったが，これにより十分に大きなcut-off energyの下での数値計算が可能となった。
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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
Zr核の基底状態の，中性子数に依存した構造変化の様子がほぼ明らかになった。定性的な比較の段階であるが，実験とも矛盾がない。また，準粒子RPA計算コードの整備により，定量的比較の準備が大きく進展した。さらに，対称エネルギーや中性子ハロー形成のメカニズムに関する理解も進んでおり，「核構造論の試金石」と言うにふさわしい研究になりつつある。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究の主な対象であるZr核について，実験dataとの定量的比較を本格的に進める。そのため，Hartree-Fock-Bogolyubov計算とRPA及び準粒子RPA計算を実行する。前者により核半径のdataとの比較，後者により球形の領域で励起エネルギー，励起強度の比較または予言を行う。他方，Zr核のHartree-Fock計算による研究成果，中性子ハロー形成のメカニズムに関する研究成果を，早期に公表することを目指す。
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