2015 Fiscal Year Research-status Report
現実的核力から出発した変分法による超新星爆発計算用の核物質状態方程式の改良
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25400275
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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) |
2013-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 核物質状態方程式 / 超新星爆発 / 変分法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
クラスター変分法を用いた超新星爆発計算用核物質状態方程式作成の研究では、状態方程式テーブル公開に向けて、公開を予定している非一様相の熱力学量に関する系統的計算を概ね終了した。またこの過程において、多数個のパラメターによる自由エネルギー最小化の不備等の問題により熱力学量に不自然な振る舞いが生じる箇所が複数確認されたため、それらの系統的な改善を遂行した。さらに得られた各種熱力学量をShenらの状態方程式と比較したところ、幾つかの特徴的な違いは主に絶対零度一様核物質状態方程式における対称エネルギー密度勾配項の大きさの違いに起因することが判明した。
エネルギー汎関数を用いた変分法の拡張の研究では、昨年度構築したスピン・軌道力を含む中性子物質に対するエネルギー汎関数の整備を行った。核物質状態方程式に対する多体変分計算において、微分演算子を含むスピン・軌道力の取り扱いは困難であり、２体核力としてv8’ポテンシャルを用いた場合、昨年度までのエネルギー汎関数では、スピン・軌道力演算子の効果の一部、特に中性子物質中の中性子の一体運動により生じるエネルギー寄与のみを取り扱っていた。よってその妥当性を確認すべく、中性子間相関から生じるスピン・軌道力エネルギー寄与の主要項を新たに摂動論的に評価し、その絶対値が全エネルギーに対して十分小さいことを確認した。また中性子物質における３体核力の取り扱いについては、昨年度までに取り扱っていたUIX３体ポテンシャルの斥力項に加え、中心力相関およびテンソル力相関を考慮した２π交換項の寄与のエネルギー表式を作成した。そしてそのエネルギー寄与を摂動論的に評価したところ斥力的な効果が得られた。これはモンテカルロ計算(AFDMC法)や他の変分計算（FHNC法）による結果と矛盾しない。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
昨年度までの若干の遅れの影響で現段階でも若干遅れているが、現段階は本研究の根幹部分の構築に相当するため、慎重に研究を進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
クラスター変分法に基づく超新星爆発用核物質状態方程式は、今年中の完成および状態方程式テーブル公開を目指す。
エネルギー汎関数を用いた変分法による核物質状態方程式の計算も、基本方針は変更せず、現実的な核力に基づく絶対零度の中性子物質および対称核物質を取り扱う事を最優先とする。並行して有限温度核物質に対する変分計算の構築も進める。その後の天体現象への応用に際し必要となる非対称核物質状態方程式については、第一原理計算以外の方法で整備する可能性も引き続き検討する。
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Research Products
(5 results)
