2013 Fiscal Year Research-status Report
ハイパー核の生成・崩壊スペクトルと核物質中のハイペロン
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25400278
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Osaka Electro-Communication University |
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Principal Investigator |
原田 融 大阪電気通信大学, 工学部, 教授 (70238187)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平林 義治 北海道大学, 情報基盤センター, 准教授 (60271714)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ハイパー核 / ストレンジネス / スペクトル / 核反応 / チャネル結合法 / シグマ粒子 / 理論核物理 |
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| Research Abstract |
大強度陽子加速器施設(J-PARC)において展開されるハイパー核物理において, (K－,π±), (π±,K＋)や(K－,K＋)反応で生成されるハイパー核の構造と反応機構を理論的に解明するとともに，核物質中におけるΣやΞなどのハイペロンの役割を明らかにすることが目的である。
１．3ΛH, 4ΛHe, 4ΛHe*, 5ΛHeのs殻Λハイパー核の束縛エネルギーの実験値を再現する核内のハイペロン-核子間の有効相互作用を用いて，3体系シグマハイパー核ΣNNの存在可能性について調べた。ΣNNのうち，アイソスピンT=1，スピンS=1/2の準束縛状態として，アイソ３重項(3ΣHe，3ΣH，3Σn)がΣ閾値付近に存在し，その崩壊幅は約9MeVであることが確認された。さらに(K－,π±)反応によって得られる3ΣHeと3Σnの生成・崩壊スペクトルの振る舞いの違いから，ハイペロン-核子間の有効相互作用とΣNNの構造の重要な情報が得られることが分かった。
２．ハイペロンを含むストレンジネス核では，粒子放出の閾値付近にその準束縛状態や共鳴状態が存在する場合が多く，構造の解析には理論的に正しく波動関数を記述することが必要になる。離散化連続チャネル結合(CDCC)法から求めた波動関数を用いてハイパー核の連続状態を記述する方法を開発した。CDCC法は本研究の主要な計算方法のひとつである多配位の結合チャネルグリーン関数法と親和性が良く，応用性が高い。簡単な例として，3Heを標的にした(K－,π－)反応によるΛpp連続状態の生成反応に適用し，極めて有効であることを確かめた。
３．3Heを標的とした(K－,N)反応によるK-原子核K-ppの生成スペクトルを計算し，実験データとの比較を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
シグマハイパー核の生成・崩壊スペクトルをラムダ-シグマ結合を考慮した結合チャネルの理論的枠組みで計算して理論的な分析を行い，その成果を論文にまとめ，学術雑誌に投稿した。また次年度の計画を進める準備として，離散化連続チャネル結合(CDCC)法と多配位チャネルを考慮した結合グリーン関数法を融合した計算法を提案し，計算コードの開発を進めた。簡単な例として3He(K－,π－)反応のΛpp連続状態スペクトルに適用した。p殻原子核を標的とする計算コードが開発がやや遅れているが，本研究はおおむね順調に進められていると判断している。
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| Strategy for Future Research Activity |
10Bや6Li原子核を標的とした２重荷電交換反応(π－, K＋)反応による反応機構を研究する。この反応により、中性子過剰なラムダハイパー核の構造やΣ混合率を導き出せる可能性が高く，反応機構の理解とともに核内のΛN-ΣN結合の役割を検証できると期待できる。
１．(π－, K＋)反応による「１段階過程」のハイパー核の生成・崩壊スペクトルに必要な理論的枠組みを詳細に検討する。さらに10Bや6Liを標的にしたハイパー核の生成・崩壊スペクトルの計算をより精密化された微視的な模型空間に対して実行する。そしてJ-PARCのE10実験などによる実験データとの比較を行う。
２．(π－, K＋)反応機構の全体を明らかにするために「２段階過程」の理解が必要である。10Bや6Liを標的にした「２段階過程」による定式化と計算コードの開発に着手し，難しいとさている理論的評価の向上を試みる。
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