反応断面積による中性子スキン厚決定と非対称核物質状態方程式の解明
| Project/Area Number |
15J01446
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Research Field |
Particle/Nuclear/Cosmic ray/Astro physics
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
田中 聖臣 大阪大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2015-04-24 – 2018-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2017)
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| Budget Amount *help |
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2017: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2016: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
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| Keywords | 反応断面積 / 物質半径 / 中性子スキン厚 / 核物質状態方程式 / 不安定原子核 / 中性子スキン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成29年度には、平成28年度に取得した、カルシウムCa同位体の原子核標的に対する反応断面積データの解析を行った。Ca同位体について、42Caから51Caの反応断面積データから物質半径を決定し、先行研究で既に得られている陽子分布半径と組み合わせる事で、中性子スキン厚を相対中性子過剰度δ=(N-Z)/Aに対して0.05 < δ < 0.22の広い範囲で決定した。不安定核をも含んだδの広い領域にわたって直接的導出法により中性子スキン厚を決定したのは世界初である。
本研究による中性子スキン厚データから、平均場理論計算の助けを借りて核物質状態方程式の対称エネルギー項密度依存パラメータL決定を試みた。但し、Ca同位体における核半径の中性子数依存性に対する理論計算の定量的理解が未だなされていないため、一意的にLの値を決定する事は現状では出来ていない。本研究によるCa同位体のデータのLに対する感度を見積もった所、30 MeV以下の精度でLを決定出来る感度をもっている事が分かった。このように、不定性の少ない中性子スキン厚データから30 MeV以下の精度でLを決定出来る事は、これまでに達成されていなかったLの一意的決定に大きく貢献する事が期待される。同時に取得されたNi同位体についての結果も合わせることにより、更に精度良くLを決定しうる事が期待される。
また、Ca同位体は中性子魔法数N = 28を超えた領域で陽子分布半径が以上に増大する事が近年指摘されており大きな注目を集めている。本研究により導出された物質半径もN = 28を超えた領域で以上に増大しており、理論計算との比較から、原子核表面付近におけるぼやけの急激な変化に起因している事が分かった。この現象は従来の原子核半径の常識では考えられなかったものであり、反応断面積測定による原子核構造研究の新たな可能性を示すものである。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(24 results)
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[Journal Article] Simultaneous investigation of the T=1(Jπ=0+) and T=0(Jπ=9+) β decays in Br702017
Author(s)
Morales A. I.、Algora A.、Rubio B.、Kaneko K.、Nishimura S.、Aguilera P.、Molina F.、de Angelis G.、Kiss G.、Nishimura D.、Oikawa H.、Goigoux T.、Giovinazzo J.、Ascher P.、Agramunt J.、Ahn D. S.、Baba H.、Blank B.、Davies P.、de France G.、Fujita Y.、Fukuda N.、Ganioglu E.、Gelletly W.、Gerbaux M.、et al.
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Journal Title
Physical Review C
Volume: 95
Issue: 6
Pages: 1-11
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Measurements of Radiative Capture Cross Sections at Big Bang Energies2017
Author(s)
Masaomi Tanaka, Mitsunori Fukuda, Yutaro Tanaka, Hang Du, Kousuke Ohnishi, Shoichi Yagi, Takanobu Sugihara, Taichi Hori, Shoken Nakamura, Rikuto Yanagihara, Kensaku Matsuta, Mototsugu Mihara, Daiki Nishimura, Shuichi Iwakiri, Shohei Kambayashi, Shota Kunimatsu, Hikaru Sakakibara, and Shintaro Yamaoka
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Journal Title
JPS Conf. Proc., Proc. 14th Int. Symp. on Nuclei in the Cosmos (NIC2016)
Volume: 14
Pages: 0201061-3
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] NMR detection of short-lived β-emitter 12N implanted in water2017
Author(s)
T. Sugihara, M. Mihara, J. Shimaya, K. Matsuta, M. Fukuda, J. Ohno, M. Tanaka, S. Yamaoka, K. Watanabe, S. Iwakiri, R. Yanagihara, Y. Tanaka, H. Du, K. Onishi, S. Kambayashi, T. Minamisono, D. Nishimura, T. Izumikawa, A. Ozawa, Y. Ishibashi, A. Kitagawa, S. Sato, M. Torikoshi, S. Momota
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Journal Title
Hyperfine Interact (2017) 238:20
Volume: 238
Issue: 1
Pages: 201-5
DOI
Related Report
Peer Reviewed
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[Journal Article] Reaction cross sections for 8He and 14B on proton target for the separation of proton and neutron density distributions2015
Author(s)
M. Tanaka, M. Fukuda, D. Nishimura, S. Suzuki, M. Takechi, M. Mihara, K. Matsuta, Y. Morita, Y. Kamisho, J. Ohno, et al.
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Journal Title
JPS Conf. Proc.
Volume: 6
Pages: 0200261-6
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Nucleon Density Distribution of the Proton Drip-Line Nucleus 12N Studied via Reaction Cross Sections2015
Author(s)
M. Fukuda, Y. Morita, D. Nishimura, M. Takechi, K. Iwamoto, M. Wakabayashi, Y. Kamisho, J. Ohno, M. Tanaka, R. Kanbe, et al.
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Journal Title
JPS Conf. Proc.
Volume: 6
Pages: 0301031-3
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] MEASUREMENTS OF RADIATIVE CAPTURE CROSS SECTIONS AT BIG BANG ENERGIES2016
Author(s)
M. Tanaka, M. Fukuda, Y. Tanaka, D. Hang, K. Ohnishi, T. Sugihara, K. Matsuta, M. Mihara, S. Iwakiri, S. Kambayashi, S. Kunimatsu, H. Sakakibara, and S. Yamaoka
Organizer
Nuclei in the Cosmos XIV
Place of Presentation
朱鷺メッセ (新潟県新潟市)
Year and Date
2016-06-19
Related Report
Int'l Joint Research
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