| Project/Area Number |
20K03954
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 15010:Theoretical studies related to particle-, nuclear-, cosmic ray and astro-physics
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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, 共通教育機構, 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) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2020: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
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| Keywords | ストレンジネス / チャネル結合 / ハイパー核 / 核反応 / 理論核物理 |
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| Outline of Research at the Start |
中性子星内部などの高密度核物質を解明するには，ハイペロン-核子（陽子・中性子）相互作用やハイペロン-ハイペロン相互作用などの核力の理解が不可欠である。sクォークを２つ含むダブルストレンジネス原子核では, 核物質中でのΞN, ΛΛ相互作用やΛΛNの３体力の研究が初めて可能になる。大強度陽子加速器施設(J-PARC)での(K-,K+)反応で生成されるダブルストレンジネス核の生成・崩壊スペクトルを「多重チャネルを結合したグリーン関数法」を用いて計算し, 生成の反応機構と核構造を明らかにするとともに, ΞNやΞN-ΛΛの相互作用の性質を解明する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は, 拡張された「多重チャネルを結合したグリーン関数法」を用いて, (K-,K+)反応によるダブルストレンジネス核などの生成・崩壊スペクトルを理論的に明らかにすることを目的にしている。信頼性の高い理論計算を実行するためには, ハイパー核生成反応の理論的な取り扱いの検討や改善がさらに必要である。3年目の2022年度の研究成果は以下の通りである：
（１）12C(K-,pi-)反応によるΛハイパー核の生成断面積を「最適化フェルミ平均」の枠組みで計算した。「最適化フェルミ平均」の方法は，移行運動量が小さい反応では計算できないという適用限界があったが, 歪曲波による核内の局所運動量を考慮することで，この問題を解決できることが分かった。その成果は，学術雑誌から論文として出版された。
（２）(pi+, K+)反応や(pi-,K+)反応によるΛ,Σハイパー核生成スペクトルを, クライン-ゴルドン方程式を解いて求めた中間子の歪曲波を用いて, 歪曲波インパルス近似による計算を行って, 理論計算の信頼性を高めた。その結果, 生成断面積の理論値は実験値によく一致することが示され, これまでの計算結果を大きく改善することができた。さらにハイパー核の光学ポテンシャルにエネルギー依存性を考慮することによって, Σ準自由(QF)生成スペクトルの実験データをよく再現することが分かった。これらの研究成果は論文としてまとめられ，学術雑誌に投稿されている。
（３）3H_Λの生成断面積はΛ束縛エネルギーに強く依存するため, その相関を理論的に調べた。その結果, J-PARC P73実験による3H_Λの生成断面積の測定によって, いまだ不定性のある3H_ΛのΛ束縛エネルギーの値を確定するための貴重な情報が得られることが分かった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
学術雑誌に投稿した論文の査読過程において, さらに労力を費やす結果となり, 出版されるまでに時間がかかった。またコロナ禍によって, 対面による研究分担者との研究打ち合わせや共同作業が十分に行えず, 理論の枠組みや計算方法の問題点などへの対応が遅れた。
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| Strategy for Future Research Activity |
最近の実験によってΞハイパー核状態の発見が多数報告されており，Ξハイペロンと原子核との相互作用の新たな情報が得られている。また最新の格子QCD計算からΞN-ΛΛ結合の相互作用の性質についての特徴も明らかになってきている。これらのΞNやΞN-ΛΛ相互作用の核内有効核力の性質を理論的に解明するために，微視的模型による理論の構築と数値計算を継続して進める。
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