2021 Fiscal Year Research-status Report
ハイパー核の生成・構造・崩壊の拡張殻模型による高精度分析のsd殻領域への展開
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20K03950
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| Research Institution | Nippon Institute of Technology |
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Principal Investigator |
梅谷 篤史 日本工業大学, 共通教育学群, 准教授 (20454580)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
元場 俊雄 大阪大学, 核物理研究センター, 協同研究員 (90121863)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | ラムダハイパー核 / 原子核殻模型 / コアの変形とラムダの軌道の分岐 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、日本の大強度陽子加速器施設(J-PARC)や米国のJefferson研究所で行われ、また、計画されているハイパー核の高精度な生成実験に対し、研究代表者らが開発した、低励起から中高励起にわたるハイパー核の微細な構造を明らかにできる拡張殻模型計算法を用いて、理論的、系統的に分析と予測を行う。4年間を通して、ハイパー核のp殻領域からsd殻領域へと研究を展開し、p軌道のΛ粒子に着目して、sd殻領域の多様なコア構造におけるp軌道のΛ粒子のダイナミクスの視点から、sd殻ハイパー核の微細な構造を解明する。そのために、エネルギーレベル、生成断面積、電磁崩壊幅を計算し、系統的な分析を行う。
研究代表者らが開発した拡張殻模型計算法は、Jefferson研究所で測定されたΛ10Beに対してすでに適用し、実験で報告された新たな状態の説明に成功している。また、1年目にあたる2020年度では拡張殻模型計算法を用いてΛ11Bを中心にp殻領域のハイパー核を解析し、原子核コアの変形に伴って出現する状態の存在を示すことができた。2年目にあたる2021年度は、1年目に新たに生じた課題であるp殻ハイパー核に対する電磁崩壊幅の計算に着手し、その成果を学会発表などで実験の研究者に示すことができた。また、sd殻からその次のpf殻にまたがる領域にあるΛ40K、Λ48Kの理論計算に本格的に着手し、拡張殻模型計算法を適用した。Λ40K、Λ48KはJefferson研究所にて生成実験が予定されており、実験に先駆けての理論解析が喫緊の課題である。理論計算によって、実験で測定されるであろう状態のエネルギーおよび生成断面積の大きさを示すことができた。中性子が過剰になることによる影響の評価には、さらなる模型の拡張を必要とするため、そのための計算コード開発に着手した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
2021年度は、大きく二つの研究を進める計画であり、前半に一つ目であるΛ40K、Λ48Kの理論計算を進め、後半に二つ目であるsd殻の入り口にあたるΛ19F、Λ20Neの計算に着手する予定であった。一つ目の、Λ40K、Λ48Kについては、2021年度中に計算結果を示すことができたが、多くの時間を要したために、二つ目の計算に着手することができなかった。
2021年度から着手した計算は、2020年度までのp殻領域での計算と比較して、かなり大きな模型空間が必要となり、現在使用している計算機ではそのまま計算することが困難であった。そこで、模型空間が大きくなり過ぎないようにするための計算コードの調整が必要となり、当初計画よりも時間がかかってしまった。研究計画全体に影響が出ないように、計算コードの調整、計算に必要な新たなコードの開発を急ぐとともに、計算コードの実行環境を充実させるために、当該研究課題の当初計画になかったが、パーソナルコンピューターの追加購入を検討している。
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| Strategy for Future Research Activity |
3年目は、まず、国内外の実験計画を考慮して、2年目から着手しているΛ40K、Λ48Kの理論計算をさらに進める。中性子数が過剰になったときの影響を評価するための模型の拡張が必要なため、引き続きそのためのコード開発を進める。また、遅れているΛ19F、Λ20Neの計算に着手する。当初計画で3年目に予定しているΛ27Al、Λ28Siは、2年目に着手予定だったΛ19F、Λ20Neと同じ計算コードで計算できるものであるため、Λ19F、Λ20Neで計算結果が出始めた時期から計算を始める。
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| Causes of Carryover |
本来であれば、日本物理学会（年2回）に参加するための旅費、国際会議に参加するための旅費（PANIC2021はポルトガルで開催、また他に2021年度に参加した国際会議はいずれもチェコで開催）、国内で開催された研究会に参加するための旅費として計画していた分（計画では2021年度は600,000円）が、2021年度に発表した学会・国際会議・研究会のすべてがオンラインによる参加となってしまったために執行することができなかった。
生じた次年度使用額は、計算機環境の充実のためにパーソナルコンピューターを追加購入するために使用する計画である。この使用計画に至った理由は二つあり、一つ目は、2022年度も国際会議での発表を予定しているが、オンラインになる可能性が高く、生じた次年度使用額を旅費として使用することは困難と考えられること、そして二つ目は、2021年度の研究で計算に必要な模型空間が当初想定より大きいことがわかり、計算機環境をより充実させる必要性がでてきたことである。そのため、当該研究課題の当初計画にはなかったが、パーソナルコンピューターを追加購入するために、生じた次年度使用額を使用する計画である。
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