2012 Fiscal Year Annual Research Report
有限温度変分法による核物質状態方程式の構築と超新星爆発計算への適用
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21540280
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
鷹野 正利 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (00257198)
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| Project Period (FY) |
2009-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | 理論核物理 |
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| Research Abstract |
現実的核力（AV18+UIX）から出発したクラスター変分法に基づく核物質状態方程式（EOS）を作成し、超新星爆発シミュレーションへ適用する研究を行った。
まず、本研究で求めた有限温度の一様非対称核物質について、その熱力学量の特性を調べて論文発表し、さらに超新星爆発シミュレーションへ適用可能なように、古いShen-EOSとほぼ同じ密度、温度、陽子混在度に対して熱力学量を完備する状態方程式テーブルを完成させた。また非一様相のEOSをThomas-Fermi近似で作成するために必要な、更に細かい密度と陽子混在度に対する自由エネルギーを、KEK大型シミュレーション研究におけるIBMのBlue Gene/Qを用いた並列計算により完備した。
さらに、α粒子の混合を考慮した。ここでα粒子は相互作用をしないBoltzmannガスとして記述し、非一様相と一様相それぞれでのα粒子の混合を計算した。最終的に得られた相図での原子核存在領域およびα粒子混在領域は、Shen-EOSのそれと大きくは異ならないが、形成される原子核の大きさがShen-EOSと異なり、また大きな原子核が現れる領域も異なる事が判明した。
そして、本研究で作成した一様核物質EOSを用いて、超新星爆発の一般相対論的球対称断熱流体数値シミュレーションを実行した。このテスト計算では、非一様相EOSとしてShen-EOSを用いた。その結果、断熱計算で用いられる陽子混在度の大きい領域でのEOSは、Shen-EOSより柔らかい傾向にあることが判明した。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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