2020 Fiscal Year Research-status Report
Diversity of nuclear matter properties in heavy-ion collisions and Equation of State of asymmetric nuclear matter
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19K14709
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| Research Institution | Tottori University |
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Principal Investigator |
池野 なつ美 鳥取大学, 農学部, 講師 (30756086)
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2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 核物質の状態方程式 / 対称エネルギー / 重イオン衝突 / π中間子生成 / エキゾチックハドロン / ハドロン分子状態 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
微視的な輸送模型を駆使して低中エネルギー領域における重イオン衝突を計算することにより、高密度非対称核物質における状態方程式(対称エネルギーの密度依存性)に関する情報を引き出すことを目的としている。中性子過剰な原子核衝突で生成される荷電π中間子比（π-/π+）が、高密度領域の対称エネルギーに敏感であると提案され、理化学研究所RIBFでSn+Sn衝突の実験が行われた。本年度は、輸送模型（AMD+JAM）を用いて計算した結果を実験研究者に提供し、実験データ解釈のプロジェクトに参加した。前年度に改良した輸送模型を用いて計算を行ったが、実験で得られた荷電π中間子の生成数や比は、理論結果よりもかなり大きく、まだ十分に再現できていないことが分かった。この傾向は、同プロジェクトに参加した他の輸送模型の結果でも同様に見られ、理論模型の更なる改良が必要であることが明らかになった。この研究成果は、国際学術論文に掲載されている。この問題を解決するために、本模型では、π中間子やΔ共鳴のポテンシャルを考慮するためにコードを改良し、実験結果を再現する理論模型の構築を進めている。
カイラル対称性に基づくチャンネル結合法(カイラルユニタリー模型)を用いて、BelleやBESIIIのハドロン実験施設で観測された、Ω(2012)共鳴、Zcs(3985)状態、D中間子の崩壊反応についても研究を行い、これらの成果を国際学術論文として出版した。特にエキゾチックハドロンとして観測されたZcs状態の研究では、本模型の相互作用は束縛状態や共鳴を起こすほど強くはなく、生成反応の閾値効果によって、実験で得られた生成断面積が得られることを示した。
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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
AMD+JAMを用いて、理研で実験が行われた重イオン衝突でのπ中間子生成に関する計算を行った。実験データと比較することで、理論模型の不足箇所に気付くことができた。実験結果から核物質の性質や対称エネルギーの振る舞いの情報を引き出すことためには、信頼度の高い理論模型が不可欠であり、今回、理論模型の拡張を進めることできた。カイラルユニタリー模型を用いて、新しく実験で得られたハドロン反応やハドロンの性質研究を進めることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
AMD+JAMに、π中間子やΔ共鳴のポテンシャルの効果を考慮した計算を進めた上で、実験結果を再現するために、適切なポテンシャルの取り扱いを進める必要がある。原子核中のπ中間子の性質やπ中間子生成反応を理解するために、深く束縛されたπ中間子原子や、np -> dπ や np -> dππ 反応によるπ中間子生成についても研究を進める予定である。
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| Causes of Carryover |
参加を予定していた学会等が中止やオンラインになったため、旅費として使うことができなかった。次年度、新型コロナの様子を見つつ、国内外の学会参加や打ち合わせに使用する予定である。
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