2021 Fiscal Year Research-status Report
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19K03858
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
佐川 弘幸 国立研究開発法人理化学研究所, 仁科加速器科学研究センター, 客員主管研究員 (50178589)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | アイソスピン / ガモフ・テラー状態 / 荷電同位状態 / 荷電対称性の破れ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、バリオン間相互作用及び原子核の構造における基本的対称性であるアイソスピン対称
性を切り口に、基底状態における超流動状態のアイソスピン構造、電荷交換反応により明らかになる
2 重アイソスピン相似状態、2 重ガモフテラー励起や2 重スピン双極子励起状態などの新しいスピ
ンアイソスピン励起状態を理論的に研究することを目的としている。基底状態のアイソベクトル密度や励起機構から荷電対称性非保存力(CSB)及び荷電独立性非保存力(CIB) の効果を探り、アイソスピン２重核及び３重核の精密質量測定で得られるアイソスピン非保存力の情報とも重ね合わせ、CSB、CIS 力の定量的な確立を行なっている。
これらの研究では、HartreeーFockーBogoliubov(HFB) 理論及び準粒子乱雑位相近似(QRPA) 模型を基に、基底状態の密度分布や荷電交換反応で観測されうる集団励起状態を記述する理論的枠組みを構築し、CSBおよびCIBの原子核における振る舞いを明らかにした。また、ab initio模型との比較により、原子核におけるCSBおよびCIBの定量的振る舞いの確立を目指した。原子核の超流動状態のアイソスピンに依存性を、荷電交換反応により相転移相を明らかにしその実験的検証の可能性を示唆すことも行なった。また、超平均場近似としてsecond 乱雑位相近似(SRPA)模型を導入し、、1粒子ー１空孔状態とともに、２粒子ー２空孔状態も取り入れて理論計算を行い原子核の集団励起状態、特に８重極振動や、ガモフ・テラー巨大共鳴状態の研究を行った。
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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
本研究では、1 重及び２重電荷交換反応により励起されるスピンやアイソスピンまたスピン・アイソスピン依存励起状態を理論的に研究するために、２体スピン軌道力及び２体クーロン力を取り入れた自己無撞着(self-consistent) なHFB 理論及び電荷交換なしと電荷交換型の双方に関する準粒子乱雑位相近似模型(QRPA, CXQRPA) に基づくプログラムを完成させることを行なった。この汎用性の高いプログラム開発により、軽い原子核から重い原子核までのアイソスピン及びスピンアイソスピン励起型の巨大共鳴を予言した。この研究の１つの大きなテーマとしてアイソスピン依存励起状態からCSB 及びCIB 相互作用を導出する定量的な研究であるが、このために自己無撞着な理論計算プログラムに、CSB とCIB 相互作用を組み入れることによりスピンアイソスピン依存型励起状態の研究を行なっている。また、平均場近似を超えた微視的模型を確立し、ガモフ・テラー遷移の研究も行っている。
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| Strategy for Future Research Activity |
アイソスカラー(T=0)スピン３重項型(S=1) 超流動状態の研究がアイソスカラー型対相関相互作用をアイスベクトル型対相関と共にをHFB プログラムに取り入れ、相互作用としてSkyrme型だけでなく、CD-Bonn型の現実的相互作用に起因したエネルギー密度関数も用いる。さらに、令和４年度の研究ではアイソスカラースピン３重項型超流動状態の核図表上での存在領域を確定し、アイソベクトル型超流動状態との競合過程を明らかにする。さらに、核反応理論の観点から、どのような反応機構により超流動相が検証可能かを明らかにする。基底状態の超流動状態により、２核子移行反応の断面積が増大することが予想されるが、その定量的予言には、原子核内の超流動相の波動関数と２核子移行反応を関わる粒子線の波動関数の重なりが本質的な意味を持つ。その機構を、HFB 波動関数を核反応模型と結びつけ明らかにする。また、平均場近似を超えた微視的模型をスピン双極子型励起に応用することを試みる。
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| Causes of Carryover |
コロナ禍のため国内および国外出張が制限されたため。
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