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2011 Fiscal Year Annual Research Report

3粒子融合反応に基づく宇宙元素合成の新しい理解

Research Project

Project/Area Number 22740169
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

緒方 一介  大阪大学, 核物理研究センター, 准教授 (50346764)

Keywords3粒子融合反応 / Ternary Fusion Process / 宇宙元素合成 / triple alpha / CDCC
Research Abstract

本年度の研究成果は、以下の3点に集約することができる。
1.昨年度得られた知見、特に、3粒子入射過程を記述する新しい反応理論、ファデーエフ理論を用いた研究の数値計算上の問題点、チャネル結合の重要性、本研究の適用限界を、論文・研究発表等によって周知した。
2.α粒子(4He原子核)の座標が組み替わるチャネルを取り入れたチャネル結合計算の定式化を完了させた。ただし、当初の予測を遙かに上回る規模の計算が必要であることが判明したため、革新的ハイパフォーマンス・コンピューティング・インフラ(HPCI)の活用を検討し、効率的な大規模計算の実現に向けた分析を行った。
3.大阪大学核物理研究センターの実験グループとの議論により、本研究が主張する、3粒子融合過程の寄与を実証する取り組みを開始した。アイディアの根幹は、炭素12原子核の非弾性散乱を測定し、ホイル状態に対応するピークの裾を精密に測定することにより、3つのα粒子からなる系の、低エネルギーにおける連続状態の性質を探るというものである。これは、3粒子融合過程を実証する、事実上唯一の方法であると考えられるため、本研究にとって極めて重要であると判断し、その測定計画に沿った物理量(非弾性散乱断面積)の計算を優先して実行した。
特に3.は、当初の研究計画には含まれていなかったものであるが、上で述べた通り、3粒子融合過程研究にとって本質的であり、低温領域の炭素12生成の理解に対する決定打となるものと期待される。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

実験的実証の可能性が開けたことにより、当初の研究計画からは方針の変更がなされたが、3粒子融合過程の全貌を解明するという最終目的に向け、着実な進展が果たされたと考えられる。

Strategy for Future Research Activity

3粒子融合過程の最重要反応である12C生成反応に焦点を絞り、組み替えチャネルを取り入れた計算を遂行する。並行して実験グループとの共同研究を進め、3粒子融合過程の実証を目指す。

  • Research Products

    (17 results)

All 2012 2011

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (9 results)

  • [Journal Article] Determination of the structure of 31Ne by a fully microscopic framework2012

    • Author(s)
      K.Minomo, T.Sumi, M.Kimura, K.Ogata, Y.R.Shimizu, M.Yahiro
    • Journal Title

      Physical Review Letters

      Volume: Vol.108 Pages: 052503-1-052503-4

    • DOI

      10.1103/PhysRevLett.108.052503

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Three-Body Model Analysis of Subbarrier α Transfer Reaction2011

    • Author(s)
      T.Fukui, K.Ogata, M.Yahiro
    • Journal Title

      Progress of Theoretical Physics

      Volume: Vol.125 Pages: 1193-1204

    • DOI

      10.1143/PTP.125.1193

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effective radii of deuteron induced reactions2011

    • Author(s)
      S.Hashimoto, M.Yahiro, K.Ogata, K.Minomo, S.Chiba
    • Journal Title

      Physical Review C

      Volume: Vol.83 Pages: 054617-1-054617-11

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.83.054617

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Eikonal Reaction Theory for Neutron-Removal Reaction2011

    • Author(s)
      M.Yahiro, K.Ogata, K.Minomo
    • Journal Title

      Progress of Theoretical Physics

      Volume: Vol.126 Pages: 167-176

    • DOI

      10.1143/PTP.126.167

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Deformation effect on reaction cross sections for neutron-rich Ne-isotopes2011

    • Author(s)
      K.Minomo, T.Sumi, M.Kimura, K.Ogata, Y.R.Shimizu, M.Yahiro
    • Journal Title

      Physical Review C

      Volume: Vol.84 Pages: 034602-1-034602-5

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.84.034602

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Three-Body Model Calculation of Spin Distribution in Two-Nucleon Transfer Reaction2011

    • Author(s)
      K.Ogata, S.Hashimoto, S.Chiba
    • Journal Title

      Journal of Nuclear Science and Technology

      Volume: Vol.48 Pages: 1337-1342

    • DOI

      10.3327/jnst.48.1337

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Analysis of inclusive (d,xp) reactions on nuclei from 9Be to 238U at 100MeV2011

    • Author(s)
      T.Ye, S.Hashimoto, Y.Watanabe, K.Ogata, M.Yahiro
    • Journal Title

      Physical Review C

      Volume: Vol.84 Pages: 054606-1-054606-8

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.84.054606

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Inclusive Proton Energy Spectra of the Deuteron Induced Reaction2011

    • Author(s)
      J.Wang, T.Ye, W.Sun, Y.Watanabe, K.Ogata
    • Journal Title

      Chinese Physics Letters

      Volume: Vol.28 Pages: 112401-1-112401-4

    • DOI

      10.1088/0256-307X/28/11/112401

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Theoretical approaches to knockout/removal reactions2012

    • Author(s)
      K.Ogata
    • Organizer
      RCNP mini workshop on Experimental Approach to Cluster Structures in Nuclei
    • Place of Presentation
      大阪大学核物理研究センター(大阪府)
    • Year and Date
      2012-02-16
  • [Presentation] 直接反応研究と大規模計算2012

    • Author(s)
      緒方一介
    • Organizer
      HPCI戦略プログラム分野5研究会「大規模計算による原子核研究の展開-核子多体系を中心に-」
    • Place of Presentation
      理研仁科センター(埼玉県)(招待講演)
    • Year and Date
      2012-01-24
  • [Presentation] 炭素12生成の新しい理解2011

    • Author(s)
      緒方一介
    • Organizer
      東京工業大学セミナー
    • Place of Presentation
      東京工業大学(東京都)
    • Year and Date
      2011-12-07
  • [Presentation] Quantum scattering of three particles in stars : new understanding of the formation of 12C2011

    • Author(s)
      K.Ogata
    • Organizer
      International symposium on frontiers in nuclear physics
    • Place of Presentation
      Beihang University (China)
    • Year and Date
      2011-11-03
  • [Presentation] Recent development of CDCC and future2011

    • Author(s)
      K.Ogata
    • Organizer
      Frontier Issues in Physics of Exotic Nuclei (YKIS 2011)
    • Place of Presentation
      京都大学基礎物理学研究所(京都府)(招待講演)
    • Year and Date
      2011-10-12
  • [Presentation] 炭素12生成の新しい理解2011

    • Author(s)
      緒方一介
    • Organizer
      滞在型研究会「全天体形成」
    • Place of Presentation
      北海道大学(北海道)
    • Year and Date
      2011-08-17
  • [Presentation] 3粒子入射過程研究の現状と展望2011

    • Author(s)
      緒方一介
    • Organizer
      基研研究会「微視的核反応理論による物理」
    • Place of Presentation
      京都大学基礎物理学研究所(京都府)
    • Year and Date
      2011-08-02
  • [Presentation] 炭素12生成の新しい理解2011

    • Author(s)
      緒方一介
    • Organizer
      第28回つくば不安定核セミナー
    • Place of Presentation
      筑波大学(茨城県)
    • Year and Date
      2011-04-27
  • [Presentation] 炭素12生成の新しい理解2011

    • Author(s)
      緒方一介
    • Organizer
      RCNP核構造反応セミナー
    • Place of Presentation
      大阪大学核物理研究センター(大阪府)
    • Year and Date
      2011-04-21

URL: 

Published: 2013-06-26  

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