2018 Fiscal Year Research-status Report
第一原理計算による3核子力効果の解明とその宇宙核反応への影響
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18K03635
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
堀内 渉 北海道大学, 理学研究院, 講師 (00612186)
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2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 原子核第一原理計算 / 原子核応答 / 宇宙核反応 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々の宇宙にある元素の合成過程において、恒星内での放射捕獲原子核反応や、超新星爆発におけるレプトン（電子、ニュートリノ等）原子核反応は決定的な役割を成すことが知られているが、反応率が極端に小さいため、実験による検出が難しく、系統的な反応率の評価は理論計算に頼らざるを得ない。本研究は原子核の外場による応答を第一原理的に求めることで、信頼のおける宇宙核反応率の評価を行う。核子（陽子・中性子）多体系である原子核の精度の良い記述には2核子力だけではなく3核子力の寄与が重要であるが、実験・理論研究の困難さから未だ大きな不定性が残されている。そこで模型を仮定しない一貫した枠組みにより、原子核構造・反応における3核子力の役割を明らかにし、信頼のおける宇宙核反応率を評価する枠組みを確立ことが目的である。
本年度は3核子力及びレプトン原子核反応の核行列要素の定式の整理を行うとともに、宇宙核反応で重要となるリチウム6の光吸収反応、すなわち電場による応答に関する微視的計算を進めた。模型を仮定しない6体計算を実行することにより、原子核の電場による励起機構についてクラスター構造の重要性を示唆する新たな知見が得られ、現在論文としてまとめているところである。同時に陽子や中性子による原子核散乱、応答に関する手法の開発やその応用についての研究を進め、それらは5本の誌上論文としてまとめられた。これら一連の成果は9件の国内外学術会合において発表された。
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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
本年度はリチウム6の電場による応答について、模型を仮定しない完全微視的な6体計算を実行し、原子核の励起機構に関わる新たな知見を得ることができた。論文としての出版は次年度となるが、そのほかにも原子核の様々なプローブによる応答に関する研究が大きく進展し、査読付き誌上論文としてまとめることができた。3核子力の核行列要素の定式の検討は進めており、計算プログラムの実装について具体的に考えている段階である。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度はまず現在まとめているリチウム6の電場応答についての論文の出版を目指す。3核子力を含む核行列要素の定式化を整理し、実際の計算コードの作成を行う。その後、様々な原子核応答への応用を考え、3核子力による核子相関やその宇宙核反応への影響を明らかにする。また、国際会議における研究成果及び中間成果発表も積極的に行う予定である。
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| Causes of Carryover |
都合により予定していた国際学会に参加できなくなったため、次年度使用額が生じた。来年度は多数の国際学会が予定されているため、その旅費に充てる。
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