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2012 Fiscal Year Annual Research Report

不安定核の新しい殻模型・平均場計算と社会的応用

Research Project

Project/Area Number 23244049
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

大塚 孝治  東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (20201379)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 清水 則孝  東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (30419254)
Project Period (FY) 2011-04-01 – 2016-03-31
Keywords原子核構造 / エキゾチック原子核 / 核力 / 殻進化 / 魔法数 / 放射性廃棄物 / 二重ベータ崩壊 / RIビーム
Research Abstract

本研究計画の目的に沿って、殻模型のハミルトニアン行列の直接対角化による大規模殻模型計算のコードの開発を進めた。また、それと並行して様々な大規模数値計算を実行した。シリコン、及び、硫黄の中性子過剰なエキゾチック原子核における変形の特異な出現を論文にまとめて Physical Review C rapid communications 誌に出版した。そこでは、テンソル力の表れ方を様々な角度から検討し、特に中性子数が陽子数の2倍となるシリコン42 原子核では、テンソル力のために殻構造が変化して、オブレート変形(鏡餅型変形)した基底状態が出現し、二重閉殻でありながら球形にならない事が示された。これに関しては、最近、我が国の理研 RIBF 加速器によって2+, 4+励起状態のエネルギーレベルが測定され、予言とよく一致したので信憑性が増している。オブレート変形が現れやすくなる理由も発見し、陽子が2個多い硫黄の原子核では、そのまさに余分な2個の陽子のために、この傾向が大きく変わり、全体的にプロレート変形の傾向を持つようになる。これにもテンソル力の効果が大きい。さらに、コード開発の努力により、質量数100程度までの原子核の計算が、それ程には困難なく実行できるようになる見通しがついてきた。なお、平成24年度に開催した国際研究集会「核子に基づくエキゾチック原子核構造」の講演発表報告集の作成と送付を平成25年度に行った。この集会は、この研究計画が関わる分野の現状をまとめ、将来を展望する重要な会議であり、多くの外国人研究者も参加した。また、平成24年度に計画されながら、種々の事情で実現できなかった海外での研究打ち合わせを行い、本研究計画の推進に役立てた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

原子核構造に於いて、大きな課題であった形の共存現象において、テンソル力との関連性が初めて見えてきた。これはかって指摘されたことのない大きな成果である。また、殻模型波動関数を平均場近似の内部固有波動関数の観点から解析する方法を、エキゾチック原子核の形や魔法数の現れ方の研究に具体的に応用した。それらについて議論した第一報の論文が本研究課題の繰り越し期間中である平成25年9月に投稿されている。それはその後に、国際学術誌 Physical Review C に掲載された。これ以外にも、当初予定の研究は着実に進展している。

Strategy for Future Research Activity

上の項目で述べた、形の共存現象を殻進化の一部とするより大きな構想を進める。それを、原子核の殻模型や平均場模型と相転移を結びつける理論として発展させていきたい。社会的応用に関しては、ガモフテラー型のみならず、禁止遷移についてもベータ崩壊についての研究を進めて、半減期計算へ向けての準備とする。

  • Research Products

    (27 results)

All 2014 2013 2012

All Journal Article (12 results) (of which Peer Reviewed: 12 results) Presentation (15 results) (of which Invited: 9 results)

  • [Journal Article] Novel shape evolution in exotic Ni isotopes and configuration-dependent shell structure2014

    • Author(s)
      Y. Tsunoda, T. Otsuka, N. Shimizu, M. Honma, Y. Utsuno
    • Journal Title

      Physical Review C

      Volume: 89 Pages: 031301(R)-1,-5

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.89.031301

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Shape coexistence in 68Ni2014

    • Author(s)
      S. Suchyta, S.N. Liddick, Y. Tsunoda, T. Otsuka, 他12名
    • Journal Title

      Physical Review C

      Volume: 89 Pages: 021301(R)-1,-5

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.89.021301

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Exotic nuclei and nuclear forces2013

    • Author(s)
      T. Otsuka
    • Journal Title

      Physica Scripta

      Volume: T152 Pages: 014007-1.-18

    • DOI

      10.1088/0031-8949/2013/T152/014007

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Three-body forces and shell structure in calcium isotopes2012

    • Author(s)
      J.D. Holt, T. Otsuka, A. Schwenk and T. Suzuki
    • Journal Title

      Journal of Physics G

      Volume: 39 Pages: 085111-1,-7

    • DOI

      10.1088/0954-3899/39/8/085111

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

    • Author(s)
      N. Shimizu, Y. Utsuno, T. Mizusaki, M. Honma, Y. Tsunoda, and T. Otsuka
    • Journal Title

      Physical Review C

      Volume: 85 Pages: 054301-1,-6

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.85.054301

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

    • Author(s)
      Y. Utsuno, T. Otsuka, B.A. Brown, M. Honma, T. Mizusaki and N. Shimizu
    • Journal Title

      Physical Review C

      Volume: 86 Pages: 051301-1,-6

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.86.051301

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Robust Regularity in gamma-Soft Nuclei and Its Microscopic Realization2012

    • Author(s)
      K. Nomura, N. Shimizu, D. Vretenar, T. Niksic, and T. Otsuka
    • Journal Title

      Physical Review Letters

      Volume: 108 Pages: 132501-1,-5

    • DOI

      10.1103/PhysRevLett.108.132501

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Shape phase transitions in the interacting boson model: Phenomenological versus microscopic descriptions2012

    • Author(s)
      J. Kotila, K. Nomura, L. Guo, N. Shimizu, and T. Otsuka,
    • Journal Title

      Physical Review C

      Volume: 85 Pages: 054309-1,-13

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.85.054309

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Evidence for a Smooth Onset of Deformation in the Neutron-Rich Kr Isotopes2012

    • Author(s)
      M. Alders, T. Otsuka, 他 67名
    • Journal Title

      Physical Review Letters

      Volume: 108 Pages: 062701-1,-5

    • DOI

      10.1103/PhysRevLett.108.062701

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Neutron single-particle strength outside the N=50 core2012

    • Author(s)
      D.K. Sharp, T. Otsuka, 他18名
    • Journal Title

      Physical Review C

      Volume: 87 Pages: 014312-1,-11

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.87.014312

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] High-resolution study of Gamow-Teller transitions in the Ti-47(He-3, t)V-47 reaction2012

    • Author(s)
      E. Ganioglu, T. Otsuka, 他29名
    • Journal Title

      Physical Review C

      Volume: 87 Pages: 014321-1,-12

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.87.014321

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Valence nucleon populations in the Ni isotopes2012

    • Author(s)
      J.P. Schiffer, T. Otsuka, 他11名
    • Journal Title

      Physical Review C

      Volume: 87 Pages: 034306-1,-15

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.87.034306

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Shapes of exotic nuclei2013

    • Author(s)
      大塚孝治
    • Organizer
      アメリカ物理学会原子核物理学分科会
    • Place of Presentation
      Newport News, 米国
    • Year and Date
      20131023-20131026
    • Invited
  • [Presentation] 大規模殻模型計算による$Z=28$近傍核の研究2013

    • Author(s)
      角田佑介、大塚孝治、清水則孝、本間道雄、宇都野穣
    • Organizer
      日本物理学会2013年秋季大会
    • Place of Presentation
      高知大学朝倉キャンパス(高知県)
    • Year and Date
      20130920-20130923
  • [Presentation] 中重核における荷電半径の計算値の一粒子基底への依存性の分析2013

    • Author(s)
      宮城宇志, 阿部喬, 大塚孝治, 岡本良治
    • Organizer
      日本物理学会2013年秋季大会
    • Place of Presentation
      高知大学朝倉キャンパス(高知県)
    • Year and Date
      20130920-20130923
  • [Presentation] カルシウム同位体のE1励起の大規模殻模型計算2013

    • Author(s)
      清水則孝、宇都野穣、江幡修一郎、本間道雄、水崎高浩、大塚孝治
    • Organizer
      日本物理学会2013年秋季大会
    • Place of Presentation
      高知大学朝倉キャンパス(高知県)
    • Year and Date
      20130920-20130923
  • [Presentation] Study of nuclei around $Z=28$ by large-scale shell model calculations2013

    • Author(s)
      Y. Tsunoda, T. Otsuka, N. Shimizu, M. Honma, Y. Utsuno
    • Organizer
      25th International Nuclear Physics Conference (INPC 2013)
    • Place of Presentation
      Palazzo dei Congressi, Firenze, Italy
    • Year and Date
      20130602-20130607
  • [Presentation] 大規模殻模型計算による$Z=28$近傍核の研究2013

    • Author(s)
      角田佑介、大塚孝治、清水則孝、本間道雄、宇都野穣
    • Organizer
      日本物理学会第68回年次大会
    • Place of Presentation
      広島大学東広島キャンパス(広島県)
    • Year and Date
      20130326-20130329
  • [Presentation] Quest for signatures of tensor and other forces2013

    • Author(s)
      大塚孝治
    • Organizer
      NUSTAR annual meeting 2013
    • Place of Presentation
      GSI, Darmstadt, Germany
    • Year and Date
      20130225-20130301
    • Invited
  • [Presentation] 核力と核構造のパラダイム ー3体力、テンソル力、LS力の観点からー2013

    • Author(s)
      大塚孝治
    • Organizer
      「微視的有効相互作用の理論と核構造・核反応」研究会
    • Place of Presentation
      京都大学基礎物理学研究所(京都府)
    • Year and Date
      20130212-20130214
    • Invited
  • [Presentation] Study of medium-mass nuclei by large-scale shell model calculations2012

    • Author(s)
      Y. Tsunoda, T. Otsuka, N. Shimizu, M. Honma, Y. Utsuno
    • Organizer
      4th international conference on "Collective Motion in Nuclei under Extreme Conditions" (COMEX4)
    • Place of Presentation
      湘南国際村(神奈川県)
    • Year and Date
      20121022-20121026
  • [Presentation] Nuclear Structure towards the driplines: understanding many-body forces and correlations2012

    • Author(s)
      大塚孝治
    • Organizer
      Zakopane Conference on Nuclear Physics Extremes of the Nuclear Landscape
    • Place of Presentation
      Zakopane, Poland
    • Year and Date
      20120827-20120901
    • Invited
  • [Presentation] Three-body forces and neutron-rich exotic nuclei'2012

    • Author(s)
      大塚孝治
    • Organizer
      20th International IUPAP Few-Body Conference
    • Place of Presentation
      Fukuoka international Congress Center(福岡県)
    • Year and Date
      20120820-20120825
    • Invited
  • [Presentation] Exotic nuclei and nuclear forces2012

    • Author(s)
      大塚孝治
    • Organizer
      the 152nd Nobel Symposium on Physics with Radioactive Beams
    • Place of Presentation
      Goteborg, Sweden
    • Year and Date
      20120610-20120615
    • Invited
  • [Presentation] Shell evolution with tensor and three-body forces2012

    • Author(s)
      大塚孝治
    • Organizer
      11th International Conference on Nucleus-Nucleus Collision
    • Place of Presentation
      San Antonio, Texas, USA
    • Year and Date
      20120527-20120601
    • Invited
  • [Presentation] Shell evolution in exotic nuclei2012

    • Author(s)
      大塚孝治
    • Organizer
      Symposium for the 40th Anniversary of DNP of KPS
    • Place of Presentation
      Daejeon, Korea
    • Year and Date
      20120424-20120427
    • Invited
  • [Presentation] Novel structure of exotic nuclei and nuclear forces2012

    • Author(s)
      大塚孝治
    • Organizer
      14th National Conference on Nuclear Structure in China
    • Place of Presentation
      Huzhou, China
    • Year and Date
      20120412-20120414
    • Invited

URL: 

Published: 2015-05-28  

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