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2014 Fiscal Year Research-status Report

ガス的クラスター構造、反応の理論研究

Research Project

Project/Area Number 25400288
Research InstitutionThe Institute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

船木 靖郎  独立行政法人理化学研究所, 仁科加速器研究センター, 協力研究員 (00435679)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2017-03-31
Keywords原子核クラスター / アルファ凝縮 / トリプルアルファ反応 / ハイパー核
Outline of Annual Research Achievements

1. 拡張されたTHSR波動関数を用いた12Cの研究
(1) 昨年度導入した、拡張型THSR波動関数に核半径拘束法を用いて12Cの共鳴状態に適用した。核半径拘束法とは束縛状態近似の範囲内で共鳴状態と連続状態の境界条件を近似的に取り扱う方法で、我々が2005年に開発したものであるが、今年度それをより一般化した形で用いた。実験で観測されているホイル状態の回転バンドを再現し、通常の回転バンドとは違う特異性が存在するとともに、その特異性が、ホイル状態の上にα+12C(Hoyle)のhigher nodal bandを生成させていること、を明らかにした。
(2) 拡張型THSR波動関数を12Cの基底状態に適用した。この波動関数はクラスターの``container’’描像に基づき従来のTHSR波動関数を一般化したものである。3αRGM/GCMによるフル計算の解が単一拡張型THSR波動関数で表されることを示した。これは昨年度20Ne、3α、4α直線鎖状態で明らかにした``container’’描像が12Cの基底状態でもほぼ完全に成り立っていることを示すものである。
2. 9Beにおけるα+α+nクラスターの``container’’構造の研究
中性子過剰核においてクラスターの``container’’描像が成り立っているか調べるため、今年度はまず9BeにおいてTHSR波動関数を用いた構造研究を行った。従来のTHSR波動関数にパリティを破る項を取り入れ、基底状態に対して、α+α+nのBrink-GCM波動関数がTHSR波動関数とほぼ一致することを示した。これは中性子過剰核におけるクラスター構造についても、クラスターの非局在化がクラスター構造の基本的概念であることを示唆するものである。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

今年度特に、核半径拘束法という共鳴状態を取り扱う方法を、より発展させた形で用いることの有効性を示した。さらにその方法を12Cに適用することで、ホイル状態の上にある、ごく最近実験で観測された励起状態の性質を明らかにしたことは、当初の計画では全く予想していなかった研究成果である。

Strategy for Future Research Activity

1. 拡張されたTHSR波動関数を用いた12C、16Oの研究。今年度12Cに適用した拡張型THSR波動関数を16Oに適用する。これは12C+α、4α構造を微視的に、かつ``container’’描像に基づき統一的に取り扱う、従来のTHSR波動関数を用いた方法を大きく凌駕する取り扱いである。
2. Λハイパー核におけるTHSR波動関数を用いた研究。Λハイパー核に適用した、Hyper-THSR波動関数を拡張し、Λ粒子をS波に限定しない取り扱いを行う。変形したΛ粒子軌道を導入し角運動量射影する方法であり、クラスターの``container’’構造に基づいた方法である。
3. 星の中での熱的α粒子捕獲反応の研究。低温下での12C合成反応率はCDCC計算に限らずHyperspherical Harmonics+R行列等を用いた他の研究グループもそれぞれ異なる計算結果を提出している段階である。来年度はHyperspherical Harmonicsを我々の虚時間発展法と結合させ、問題点を明らかにし最終的に議論を収束させることを目指す。
4. 中性子過剰核におけるクラスターの``container’’構造の研究。今年度は9Beについてクラスターの非局在化が本質的であることを示したが、10Be、12Be、についても同様に調べる。

Causes of Carryover

海外旅費使用の際の航空券代金が予約時期により多少前後するため、当初予定より余剰分が生じた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

海外旅費使用の際の航空券代金に使用する。

  • Research Products

    (9 results)

All 2015 2014

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Investigation of 9Be from nonlocalized clustering concept2015

    • Author(s)
      M. Lyu, Z.Z. Ren, B. Zhou, Y. Funaki, H. Horiuchi, G. Röpke, P. Schuck, A. Tohsaki, C. Xu, and T. Yamada
    • Journal Title

      Physical Review C

      Volume: 91 Pages: 014313

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.91.014313

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The container picture with two-alpha correlation for the ground state of 12C2014

    • Author(s)
      B. Zhou, Y. Funaki, A. Tohsaki, H. Horiuchi, and Z.Z. Ren
    • Journal Title

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      Volume: 101D01 Pages: 1-7

    • DOI

      10.1093/ptep/ptu127

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Bound clusters on top of doubly magic nuclei2014

    • Author(s)
      G. Röpke, P. Schuck, B. Zhou, Y. Funaki, H. Horiuchi, Z. Z. Ren, A. Tohsaki, C. Xu, and T. Yamada
    • Journal Title

      Physical Review C

      Volume: 90 Pages: 034304

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.90.034304

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Container structure of alpha-alpha-Lambda clusters in 9-Lambda-Beryrium2014

    • Author(s)
      Y. Funaki, T. Yamada, E. Hiyama, B. Zhou, and K. Ikeda
    • Journal Title

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      Volume: 113D01 Pages: 1-16

    • DOI

      10.1093/ptep/ptu143

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Cluster structures in excited states in 12C2014

    • Author(s)
      Y. Funaki
    • Organizer
      International Conference on ``Cluster structure of unstable nuclei and its decay''
    • Place of Presentation
      Nanjing, Jiangsu, China
    • Year and Date
      2014-12-01 – 2014-12-04
  • [Presentation] 8Be+αrotational states and alpha condensate in 12C2014

    • Author(s)
      船木靖郎
    • Organizer
      日米共催物理学会
    • Place of Presentation
      ホテルヒルトン、ハワイ島
    • Year and Date
      2014-10-07 – 2014-10-11
  • [Presentation] Cluster states and container picture in light nuclei, and triple-alpha reaction rate2014

    • Author(s)
      Y. Funaki
    • Organizer
      Nuba conference Series-1: Nuclar Physics and Astrophysics
    • Place of Presentation
      Akdeniz University, Antalya, Turkey
    • Year and Date
      2014-09-15 – 2014-09-21
    • Invited
  • [Presentation] Alpha condensates and nonlocalized cluster structures2014

    • Author(s)
      Y. Funaki
    • Organizer
      The 3rd International Workshop on ``State of the Art in Nuclear Cluster Physics(SOTANCP3)''
    • Place of Presentation
      KGU Kannai Media Center, Yokohama, Japan
    • Year and Date
      2014-05-26 – 2014-05-30
    • Invited
  • [Presentation] Alpha condensates and nonlocalized cluster structures2014

    • Author(s)
      Y. Funaki
    • Organizer
      The international Workshop on ``Multi facets of Eos and Clustering(IWM-EC2014)''
    • Place of Presentation
      Catania, Italy
    • Year and Date
      2014-05-06 – 2014-05-09

URL: 

Published: 2016-05-27  

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