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2014 Fiscal Year Research-status Report

第一原理計算による不安定核・宇宙核反応の研究

Research Project

Project/Area Number 25800121
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

堀内 渉  北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (00612186)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords原子核構造 / 原子核反応 / 核力
Outline of Annual Research Achievements

第一原理計算による未知の原子核の予言、宇宙核物理で必要な反応率の信頼のおける評価を行いたい。多くの核子を含んだ系を非経験的に記述する理論の確立、応用するのが本研究計画の2本柱である。今まで数体系に限られていた核力からの精密計算の適用範囲を拡張し、未知の不安定核や実験困難な宇宙核物理領域に必要な物理量に対して信頼のおける評価を行う。

本年度は多体計算を効率的に行うため相互作用の変換に関する研究を進め、実際の3体計算への適用を行うと同時に、精密波動関数の応用研究を行った。特に応用面に関しては関連の理論計算について3編の原著論文を発表した。また、4月にオーストラリア・アドレード市近郊にて行われたアジアパシフィック少数体物理国際会議及び、5月に横浜にて行われた原子核クラスターに関する国際会議にて招待講演を行った。

最も大きな業績は、模型を仮定しない6体計算によるヘリウム6原子核の励起構造に関する研究である。ヘリウム6原子核はヘリウム4原子核を芯として周りに2つの中性子が大きく拡がって分布するハロー構造を持つと考えられていて、ソフトモードと呼ばれる芯核と2価中性子間の振動の存在が予想されている。通常ヘリウム4の芯を仮定した3体計算での記述が行われているが、本研究では模型を仮定しない6体計算の立場から電気双極子励起機構を研究し、低励起状態は価中性子の励起が主のソフトモードであることを明らかにした。研究成果は原著論文として査読付き英文雑誌に出版され、京都で行われた国際分子型研究会における招待講演として成された。また、精密波動関数を用いたニュートリノ-原子核反応断面積について研究は進行し、その中間成果は3月に早稲田大学にて行われた日本物理学会年次大会の一般講演として成された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

相互作用の変換に関してはまだ具体的成果として表れていないが、昨年度では相似変換に関する性質やどのように解を求めるべきかの方策を実際の3体計算によって確かめることができた。研究業績概要で述べたように、もう一つの柱である厳密波動関数の応用面で、3編の論文を発表するなど予想以上の成果が得られている。これらのことを考慮して、計画は概ね順調に進行しているとした。

Strategy for Future Research Activity

最終年度は相互作用の変換に関して少数体系についてのテスト計算などを進め、論文執筆まで行うことを目標としている。量子力学的3-4体系に対して応用し、この方法の有効性を調べ、更に重い核への適用について検討していく。本年度同様、応用研究についても並行して進めていくつもりで、特にニュートリノ原子核反応について論文としてまとめることを目標としている。研究成果発表の場として、国内学会2回、5月にアメリカ・シカゴにて行われる少数体物理国際会議、7月に香港にて行われる陽子中性子相関についての国際会合への参加を予定している。

Causes of Carryover

少額のため次年度へ繰越とした。

Expenditure Plan for Carryover Budget

旅費として使用。

  • Research Products

    (24 results)

All 2015 2014

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results,  Acknowledgement Compliant: 5 results,  Open Access: 2 results) Presentation (17 results) (of which Invited: 5 results)

  • [Journal Article] Electric dipole response of 6He: Halo-neutron and core excitations2014

    • Author(s)
      D. Mikami, W. Horiuchi, Y. Suzuki
    • Journal Title

      Physical Review C

      Volume: 89 Pages: 064303-1-11

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.89.064303

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Mean-field analysis of ground and low-lying electric dipole strength in 22C2014

    • Author(s)
      T. Inakura, W. Horiuchi, Y. Suzuki, T. Nakatsukasa
    • Journal Title

      Physical Review C

      Volume: 89 Pages: 064316-1-8

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.89.064316

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Harmonic-oscillator excitations precise few-body wave functions2014

    • Author(s)
      W. Horiuchi, Y. Suzuki
    • Journal Title

      Physical Review C

      Volume: 90 Pages: 034001-1-8

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.90.034001

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Dynamics of nuclear four- and five-body systems with correlated Gaussian method2014

    • Author(s)
      W. Horiuchi, Y. Suzuki
    • Journal Title

      Journal of Physics: Conference Series

      Volume: 569 Pages: 012060-1-7

    • DOI

      10.1088/1742-6596/569/1/012060

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Multiple-scattering effects in proton- and alpha-nucleus reactoins with Glauber theory2014

    • Author(s)
      S. Hatakeyama, S. Ebata, W. Horiuchi, M. Kimura
    • Journal Title

      Journal of Physics: Conference Series

      Volume: 569 Pages: 012050-1-4

    • DOI

      10.1088/1742-6596/569/1/012050

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Proton radii of 12-17B define a thick neutron radius in 17B2014

    • Author(s)
      A. Estrade, R. Kanungo, W. Horiuchi et al.
    • Journal Title

      Physical Review Letters

      Volume: 113 Pages: 132501-1-5

    • DOI

      10.1103/PhysRevLett.113.132501

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Proton radius of 14Be from measurement of charge changing cross sections2014

    • Author(s)
      S. Terashima, I. Tanihata, R. Kanungo, A. Estrade, W. Horiuchi et al.
    • Journal Title

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      Volume: 2014 Pages: 101D02-1-7

    • DOI

      10.1093/ptep/ptu134

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Five-body calculation with Pauli constraint for shell- and cluster-structure in 16O2015

    • Author(s)
      W. Horiuchi, Y. Suzuki
    • Organizer
      The 21st International Conference on Few-Body Problems in Physics (FB21)
    • Place of Presentation
      Crowne Plaza Chicago Metro Downtown Hotel, Chicago, IL, USA
    • Year and Date
      2015-05-18 – 2015-05-22
  • [Presentation] Solving time-dependent few-body Schroedinger equation with basis expantion method2015

    • Author(s)
      R. Sekine, W. Horiuchi
    • Organizer
      The 21st International Conference on Few-Body Problems in Physics (FB21)
    • Place of Presentation
      Crowne Plaza Chicago Metro Downtown Hotel, Chicago, IL, USA
    • Year and Date
      2015-05-18 – 2015-05-22
  • [Presentation] 精密少数体波動関数における調和振動子励起2015

    • Author(s)
      堀内渉、鈴木宜之
    • Organizer
      日本物理学会第70回年次大会
    • Place of Presentation
      早稲田大学早稲田キャンパス
    • Year and Date
      2015-03-21 – 2015-03-24
  • [Presentation] 低エネルギー領域におけるニュートリノ4He反応2015

    • Author(s)
      村田和也、堀内渉、鈴木宜之、佐藤透
    • Organizer
      日本物理学会第70回年次大会
    • Place of Presentation
      早稲田大学早稲田キャンパス
    • Year and Date
      2015-03-21 – 2015-03-24
  • [Presentation] 時間依存の方法による少数核子系の電気双極子応答2015

    • Author(s)
      関根里英、堀内渉
    • Organizer
      日本物理学会第70回年次大会
    • Place of Presentation
      早稲田大学早稲田キャンパス
    • Year and Date
      2015-03-21 – 2015-03-24
  • [Presentation] Glauber理論を用いた変形原子核の陽子弾性散乱の研究2015

    • Author(s)
      畠山慎也、堀内渉
    • Organizer
      日本物理学会第70回年次大会
    • Place of Presentation
      早稲田大学早稲田キャンパス
    • Year and Date
      2015-03-21 – 2015-03-24
  • [Presentation] Electric dipole response of 6He: Halo-neutron and core excitations2015

    • Author(s)
      W. Horiuchi
    • Organizer
      International Molecule-type Workshop "Structure and reaction of light exotic nuclei"
    • Place of Presentation
      YITP Kyoto University, Kyoto, Japan
    • Year and Date
      2015-01-06 – 2015-01-23
    • Invited
  • [Presentation] Electroweak responses of helium isotopes2014

    • Author(s)
      W. Horiuchi
    • Organizer
      Workshop on neutrino nuclear responses for neutrino studies in nuclei
    • Place of Presentation
      RCNP Osaka Univerisity, Ibaraki, Japan
    • Year and Date
      2014-11-05 – 2014-11-06
    • Invited
  • [Presentation] Microscopic study of soft and giant dipole resonances in 6He2014

    • Author(s)
      W. Horiuchi, D. Mikami, Y. Suzuki
    • Organizer
      Fourth Joint Meeting of the Nuclear Physics Divisions of the American Physical Society and The Physical Society of Japan
    • Place of Presentation
      Hilton Waikoloa Village, Big Island, HI, USA
    • Year and Date
      2014-10-07 – 2014-10-11
  • [Presentation] Ab initio study of the 3He(alpha,gamma)7Be and 3H(alpha,gamma)7Li radiative captures2014

    • Author(s)
      J. Dohet-Eraly, P. Navratil, S. Quaglioni, W. Horiuchi, G. Hupin
    • Organizer
      Fourth Joint Meeting of the Nuclear Physics Divisions of the American Physical Society and The Physical Society of Japan
    • Place of Presentation
      Hilton Waikoloa Village, Big Island, HI, USA
    • Year and Date
      2014-10-07 – 2014-10-11
  • [Presentation] Time-dependent approach to the electric dipole response of few-nucleon systems2014

    • Author(s)
      R. Sekine, W. Horiuchi
    • Organizer
      Fourth Joint Meeting of the Nuclear Physics Divisions of the American Physical Society and The Physical Society of Japan
    • Place of Presentation
      Hilton Waikoloa Village, Big Island, HI, USA
    • Year and Date
      2014-10-07 – 2014-10-11
  • [Presentation] Multiple-scattering effects in nucleus-nucleus reactions with Glauber theory2014

    • Author(s)
      S. Hatakeyama, S. Ebata, W. Horiuchi, M. Kimura
    • Organizer
      Fourth Joint Meeting of the Nuclear Physics Divisions of the American Physical Society and The Physical Society of Japan
    • Place of Presentation
      Hilton Waikoloa Village, Big Island, HI, USA
    • Year and Date
      2014-10-07 – 2014-10-11
  • [Presentation] Proton radii of neutron-rich B isotopes and neutron surface thickness in 17B2014

    • Author(s)
      R. Kanungo, A. Estrade, W. Horiuchi et al.
    • Organizer
      Fourth Joint Meeting of the Nuclear Physics Divisions of the American Physical Society and The Physical Society of Japan
    • Place of Presentation
      Hilton Waikoloa Village, Big Island, HI, USA
    • Year and Date
      2014-10-07 – 2014-10-11
  • [Presentation] Probing neutron-skin thickness of unstable nuclei with total reaction cross sections2014

    • Author(s)
      W. Horiuchi
    • Organizer
      International Symposium on Exotic Nuclei (EXON2014)
    • Place of Presentation
      Immanuel Kant Baltic Federal University, Kaliningrad, Russia
    • Year and Date
      2014-09-08 – 2014-09-13
    • Invited
  • [Presentation] Dynamics of nuclear four- and five-body systems with correlated Gaussian method2014

    • Author(s)
      W. Horiuchi
    • Organizer
      3rd International Workshop on "State of the Art of Cluster Physics" (SOTANCP3)
    • Place of Presentation
      KGU media center, Yokohama, Japan
    • Year and Date
      2014-05-26 – 2014-05-30
    • Invited
  • [Presentation] Multiple-scattering effects in proton- and alpha-nucleus reactions with Glauber theory2014

    • Author(s)
      S. Hatakeyama, S. Ebata, W. Horiuchi, M. Kimura
    • Organizer
      3rd International Workshop on "State of the Art of Cluster Physics" (SOTANCP3)
    • Place of Presentation
      KGU media center, Yokohama, Japan
    • Year and Date
      2014-05-26 – 2014-05-30
  • [Presentation] Correlated-basis approach to nuclear four- and five-body problems2014

    • Author(s)
      W. Horiuchi
    • Organizer
      The Sixth Asia-Pacific Conference on Few-Body Problems in Physics 2014 (APFB2014)
    • Place of Presentation
      Hahndorf, Australia
    • Year and Date
      2014-04-07 – 2014-04-11
    • Invited

URL: 

Published: 2016-06-01  

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