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2012 Fiscal Year Annual Research Report

大規模殻模型計算で解明する原子核の殻進化

Research Project

Project/Area Number 21740204
Research InstitutionJapan Atomic Energy Agency

Principal Investigator

宇都野 穣  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 先端基礎研究センター, 研究副主幹 (10343930)

Project Period (FY) 2009-04-01 – 2013-03-31
Keywords原子核構造 / 不安定核 / 殻模型 / 魔法数 / 有効相互作用
Research Abstract

前年度カルシウム領域の1粒子1空孔励起を記述するための有効相互作用を提案し、中性子過剰カルシウム同位体では偶偶核の3-状態が中性子のsdg殻への励起を多く伴うことを発見した。この有効相互作用で記述される殻構造はかなり正確であると考えられるため、一粒子エネルギーが重要な役割を担うと考えられている中性子過剰核のピグミーE1共鳴に対する予言力があると見られる。そこで今年度は、前年度得た有効相互作用を用いて、中性子過剰カルシウム同位体のE1励起の系統的研究を行った。殻模型によって巨大共鳴を含むE1励起の分布を直接的に得るには、下から1万本以上もの固有状態が要り計算が困難なため、ここでは分布関数を良い精度で得ることのできるLanczos強度関数法を用いて計算した。まず1-状態を得るのに、主殻をまたいだ励起として1粒子1空孔励起のみを取り入れた殻模型計算を行い、48Caなどで実験データと比較したところ、巨大共鳴のピークエネルギーは実験と非常に良い一致を見たものの、ピークの高さがやや大きくなりすぎることがわかった。そこで東大グループと協力して、3粒子3空孔励起まで取り入れた非常に大規模殻模型計算を行ったところ、ピークの高さが下がり実験値との一致がかなり改善された。従来の乱雑位相近似計算と比べ、巨大共鳴のピークの全体的構造などに著しい改善が得られた。これは、巨大共鳴のピークを記述するのに殻模型計算で可能である主殻内の配位混合を正確に取り入れる必要性があることを定量的に示した結果となっている。また、48Caを超えると、励起エネルギー約7 MeVにピグミー共鳴と見られる小さなピークが得られた。巨大共鳴の正確な記述に基づく殻模型計算の信頼性から、今後の実験に対する有益な情報を与えるものとなっている。

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (18 results)

All 2013 2012

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (10 results) (of which Invited: 8 results)

  • [Journal Article] Efficient computation of Hamiltonian matrix elements between non-orthogonal Slater determinants2013

    • Author(s)
      Y. Utsuno, N. Shimizu, T. Otsuka, and T. Abe
    • Journal Title

      Computer Physics Communications

      Volume: 184 Pages: 102-108

    • DOI

      DOI:10.1016/j.cpc.2012.09.002

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Variational procedure for nuclear shell-model calculations and energy-variance extrapolation2012

    • Author(s)
      N. Shimizu
    • Journal Title

      Physical Review C

      Volume: 85 Pages: 054301-1-6

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.85.054301

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] No-core Monte Carlo shell-model calculation for 10Be and 12Be low-lying spectra2012

    • Author(s)
      L. Liu
    • Journal Title

      Physical Review C

      Volume: 86 Pages: 014302-1-9

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.86.014302

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Benchmarks of the full configuration interaction, Monte Carlo shell model, and no-core full configuration methods2012

    • Author(s)
      T. Abe
    • Journal Title

      Physical Review C

      Volume: 86 Pages: 054301-1-18

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.86.054301

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Shape transitions in exotic Si and S isotopes and tensor-force-driven Jahn-Teller effect2012

    • Author(s)
      Y. Utsuno
    • Journal Title

      Physical Review C

      Volume: 86 Pages: 051301(R)-1-6

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.86.051301

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Shell Evolution around and beyond N=28 Studied with Large-Scale Shell-Model Calculations2012

    • Author(s)
      Y. Utsuno
    • Journal Title

      Progress of Theoretical Physics Supplement

      Volume: 196 Pages: 304-309

    • DOI

      10.1143/PTPS.196.304

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Erosion of N=20 shell in 33Al investigated through the ground-state electric quadrupole moment2012

    • Author(s)
      K. Shimada
    • Journal Title

      Physics Letters B

      Volume: 714 Pages: 246-250

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2012.07.030

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] New-generation Monte Carlo shell model for the K computer era2012

    • Author(s)
      N. Shimizu
    • Journal Title

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      Volume: 2012 Pages: 01A205-1-27

    • DOI

      10.1093/ptep/pts012

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 中性子過剰カルシウム同位体におけるエネルギー準位と殻進化2013

    • Author(s)
      宇都野穣
    • Organizer
      日本物理学会第68回年次大会
    • Place of Presentation
      東広島
    • Year and Date
      20130326-20130329
  • [Presentation] Shell evolution along the Sn isotopes2013

    • Author(s)
      Y. Utsuno
    • Organizer
      10th ASRC International Workshop "Nuclear Fission and Decay of Exotic Nuclei"
    • Place of Presentation
      Tokai, Japan
    • Year and Date
      20130321-20130322
    • Invited
  • [Presentation] Manifestation of the shell evolution in energy levels of exotic nuclei2012

    • Author(s)
      Y. Utsuno
    • Organizer
      RCNP International Workshop on Physics Opportunities Using Compton Suppressed Ge Clover Array (Clover12)
    • Place of Presentation
      Osaka, Japan
    • Year and Date
      20121207-20121208
    • Invited
  • [Presentation] Shell evolution in neutron-rich calcium isotopes2012

    • Author(s)
      Y. Utsuno
    • Organizer
      7th Italy-Japan Symposium on Nuclear Physics
    • Place of Presentation
      Milan, Italy
    • Year and Date
      20121120-20121123
    • Invited
  • [Presentation] Towards unified description of the shell evolution2012

    • Author(s)
      Y. Utsuno
    • Organizer
      International Symposium "Exotic Nuclear Structure From Nucleons"
    • Place of Presentation
      Tokyo, Japan
    • Year and Date
      20121010-20121012
    • Invited
  • [Presentation] 不安定核のエネルギー準位から探る殻構造の変化2012

    • Author(s)
      宇都野穣
    • Organizer
      第3回RIBF討論会「中重中性子過剰核のガンマ線分光」
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      20120924-20120924
    • Invited
  • [Presentation] アンチモン同位体の殻構造進化2012

    • Author(s)
      宇都野穣
    • Organizer
      日本物理学会2012年秋季大会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      20120911-20120914
  • [Presentation] Recent shell model results for exotic nuclei2012

    • Author(s)
      Y. Utsuno
    • Organizer
      VIII Tours Symposium on Nuclear Physics and Astrophysics
    • Place of Presentation
      Lenzkirch-Saig, Germany
    • Year and Date
      20120902-20120907
    • Invited
  • [Presentation] Tensor-force driven shell evolution in correlated nuclei2012

    • Author(s)
      Y. Utsuno
    • Organizer
      International Symposium on Perspective in Isospin Physics―Role of non-central interactions in structure and dynamics of unstable nuclei―
    • Place of Presentation
      Wako, Japan
    • Year and Date
      20120827-20120828
    • Invited
  • [Presentation] Monte Carlo shell model and its applications to exotic nuclei2012

    • Author(s)
      Y. Utsuno
    • Organizer
      International Workshop "Nuclear Theory in the Supercomputing Era"
    • Place of Presentation
      Khabarovsk, Russia
    • Year and Date
      20120618-20120622
    • Invited

URL: 

Published: 2014-07-24  

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