2022 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。2年目までの2020、2021年度では、Λ11Bを中心にp殻領域のハイパー核の解析から原子核コアの変形に伴って出現する状態の存在を示し、また、sd殻からその次のpf殻にまたがる領域にあるΛ40K、Λ48Kに対して実験に先駆けて理論計算の結果を示した。3年目にあたる2022年度は、Λ40K、Λ48Kに対し、実験での観測に期待がかかっている中性子が過剰になることによる効果を見積もる理論計算に着手するとともに、sd殻領域の中央付近にあるΛ27Mg、Λ27Al、Λ28Siの計算に着手した。Λ27Mgに対して、原子核コアが持つ回転バンドとp軌道のΛ粒子との結合状態がエネルギーレベル、生成断面積にどのように現れるのかを示した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
2年目にあたる2021年度に進める計画であった二つの研究のうち、一つ目であるΛ40K、Λ48Kの理論計算について2021年度中に結果が出ていたが、追加の計算を3年目にあたる2022年度に実施した。また、二つ目であるΛ19F、Λ20Neの計算は2021年度には着手できなかったため2022年度に着手する予定であったが、国内外の実験の状況からΛ27Mgの構造理解が喫緊の課題であると判断し、その理論計算を優先したために、Λ19F、Λ20Neの計算に着手できていない。3年目にあたる2022年度で着手する計画のΛ27Al、Λ28Siについては、計画通りに着手できている。
2021年度終了時点で、計算コードの調整、新たな計算コードの開発が必要となっていたが、2022年度に計算コードの実行環境が整ったため、これまで未着手であったΛ19F、Λ20Neについても今年度に計算を実施する予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
4年目は、国内外の実験計画を考慮して、3年目に着手したΛ27Mgの理論計算をΛ27Al、Λ28Siとともにさらに進める。また、遅れているΛ19F、Λ20Neの計算に着手する。当初計画で4年目に予定しているΛ24Mgにも着手する予定である。
3年目に着手したΛ27Mgは、本研究課題でテーマの一つに挙げている、原子核コア構造とp軌道のΛ粒子とのダイナミクスの視点で、p殻領域のハイパー核との比較が重要であると考えられる。4年目は6月と10月に国際会議による発表が予定されているため、発表に向けてΛ27Mgのエネルギーレベル構造、生成断面積を大きくする主要な成分の構造を詳細に分析する。
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| Causes of Carryover |
従来であれば、日本物理学会に参加するための旅費、国際会議に参加するための旅費、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が、現在の社会状況により、研究代表者、分担者ともに一部執行できなかった。日本物理学会は参加した2回のうち1回がオンライン開催であった。また、国際会議は2回参加しているがいずれもオンラインでの参加となり、さらに国際会議に申し込んで発表に選ばれていたが現地開催のみであったため辞退したものが1件ある。
生じた次年度使用額は、研究代表者分については国際会議への現地参加を当初予定の1回から2回に増やすことによって使用する計画である。2023年度は二つの国際会議への現地参加が決定している。分担者も同様に国際会議への現地参加に使用する予定である。
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