軽い不安定核の構造と天体核反応への応用

• 研究課題/領域番号: 08044065
• 研究種目: 国際学術研究
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 共同研究
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 新潟大学
• 研究代表者: 鈴木 宜之 (鈴木 宣之) 新潟大学, 理学部, 教授 (70018670)
• 研究分担者: VARGA K. ハンガリー科学アカデミー, 原子核研究所, 研究員 ; BAYE D. ブリュッセル自由大学, 数理核物理部, 教授 ; 梶野 敏貴 国立天文台, 助教授 (20169444) ; 矢花 一浩 新潟大学, 大学院・自然科学研究科, 助教授 (70192789) ; 池田 清美 新潟大学, 理学部, 教授 (40011548) ; CSOTO A. ロスアラモス研究所, P. Dフェロー ; LOVAS R.G ハンガリー科学アカデミー原子核研究所, 理論物理部, 副所長 ; DESCOUVEMONT ピィー ブリュセル自由大学, 数理核物理部, 研究員 ; BAYA D. ブリュセル自由大学, 数理核物理部, 教授 ; 小川 洋子 理化学研究所, 基礎科学特別研究員 ; 岡部 成玄 北海道大学, 情報処理センター, 助教授 (70169134) ; 藤原 義和 京都大学, 大学院理学研究科, 助手 (70199397)
• 研究期間 (年度): 1996 – 1997
• 研究課題ステータス: 完了 (1997年度)
• 配分額: 3,800千円 (直接経費: 3,800千円); 1997年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円); 1996年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
• キーワード: 不安定核 / 共鳴 / 陽子過剰核 / 8重極変形 / ^6He+α反応 / 元素合成 / 宇宙・星の進化 / 共鳴状態 / 非軸対称8重極変形 / 確率論的変分法 / 微視的多クラスター模型 / ハロ-構造 / 運動量分布 / ビッグバン元素合成

研究概要

確率論的変分法による少数系の厳密計算を確立した。任意にサンプルされた複数の基底の候補のなかから、最もエネルギーを稼ぐものを選ぶことにより、相互作用や系の性質によらずに少ない次元でかつ偏見なく精密な解を得ることができることを示した。具体的応用として、平均場を仮定しないで軽い核(A=6〜10)のエネルギースペクトル、電磁遷移確率を分析し、微視的多クラスター模型が妥当であることを示した。
不安定核にみられる共鳴を調べるために共鳴を局所化する方法をテストした。一つは複素スケーリング法で複素平面で座標を回転させるもの、他は相互作用の強さを変化させて束縛状態の解析接続として共鳴状態をもとめるものである。両者は多くの場合良い一致を与えたが、^9Be、^9B等における極めて敷居値に近いS波の共鳴の予測は後者の方が成功することを確認した。
質量数60-80のZ=N陽子過剰核の非軸対称8重局変形の存在をSkyrme力を用いたハートリーフォック法で検討し、特に^<68>SeではY_<33>に、^<80>ZrではY_<32>に変形し易いことを示した。
^<10>Beにおける分子的共鳴の有無を調べる上で、^6He+α反応は重要である。非常に興味深いことは敷居値から4-5MeVのエネルギーのところに共鳴が存在するような痕跡をえたことである。計算をすすめて確認する必要がある。
銀河の化学的・動力学的進化のモデルを精密化し、最新の原子核・素粒子反応データを取り入れて、元素量の時間発展にみる宇宙・銀河・星の進化を研究した。宇宙論パラメータ、新星や超新星における元素合成と物質混合過程について成果を得た。

研究成果

• [文献書誌] K.Varga: "Microscopic description of light unstable nuclei with the stochastic variational method" Nuclear Physics A. 616・1,2. 383c-393c (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 青山 茂義: "Resonances in ^9He and ^<10>He" Physical Review C. 55・5. 2379-2384 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 矢花 一浩: "Low Energy Reactions of Halo Nuclei in a Three-Body Model" Progress of Theoretical Physics. 97・3. 437-450 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] D.Baye: "Lagrange-mesh calculations of halo nuclei" Nuclear Physics A. 627・2. 305-323 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] P.Descouvemont: "The exotic nuclei ^<11>Be and ^<11>N in a microscopic cluster model" Nuclear Physics A. 615・2. 261-276 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 梶野 敏貴: "Big-Bang vs.galactic origin of elements in metal-deficient stars." Nuclear Physics A. 621・1,2. 572c-575c (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] K.Varga: "Microscopic description of light unstable nuclei with the stochastic variational method" Nucl.Phys.A616. 383c (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] S.Aoyama: "Resonances in ^9He and ^<10>He" Phys.Rev.C55. 2379-2384 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] K.Yabana: "Low Energy Reactions of Halo Nuclei in a Three-Body Model" Prog.Theor.Phys.97. 437-450 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] D.Bay: "Lagrange-mesh calculations of halo nuclei" Nucl.Phys.A627. 305-323 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] P.Descouvemont: "The exotic nuclei ^<11>Be and ^<11>N in a microscopic cluster model" Nucl.Phys.A615. 261-276 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] T.Kajino: "Big-Bang vs.galactic origin of elements in metal-deficient stars." Nucl.Phys.A621. 572c-575c (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] K.Varga: "Microscopic description of light unstable nuclei with the stochastic variational method" Nuclear Physics A. 616巻1,2号. 383c-393c (1997)
• [文献書誌] 青山 茂義(S.Aoyama): "Resonances in ^9He and ^<10>He" Physical Review C. 55巻5号. 2379-2384 (1997)
• [文献書誌] 矢花 一浩(K.Yabana): "Low Energy Reactions of Halo Nuclei in a Three-Body Model" Progress of Theoretical Physics. 97巻3号. 437-450 (1997)
• [文献書誌] D.Baye: "Lagrange-mesh calculations of halo nuclei" Nuclear Physics A. 627巻2号. 305-323 (1997)
• [文献書誌] P.Descouvemont: "The exotic nuclei ^<11>Be and ^<11>N in a microscopic cluster model" Nuclear Physics A. 615巻2号. 261-276 (1997)
• [文献書誌] 梶野 敏貴(T.Kajino): "Big-Bang vs.galactic origin of elements in metal-deficient stars." Nuclear Physics A. 621巻1,2号. 572c-575c (1997)
• [文献書誌] N.-K.Timofeyuk and P.Descouvemont20GB01:Beta-decay of the halo nucleus ^<14>Be: J.Phys.G22. L99-L104 (1996)
• [文献書誌] N.-K.Timofeyuk,P.Descouvmont and D.Baye: "Microscopic calculation of Ne^<17> and N^<17> properties in a three-cluster generator-method" Nucl.Phys.A600. 1-19 (1996)
• [文献書誌] D.Baye and D.Herschkowitz: "Time evolution of a system of two alpha particles" Nucl.Phys.A604. 103-113 (1996)
• [文献書誌] M.Dufour and P.Descouvemont: "Multicluster description of p-shell nuclei in a microscopic model" Nucl.Phys.A605. 160-172 (1996)
• [文献書誌] D.Baye,L.Desorgher,D.Guillain and D.Herschkowitz: "Double-folding interaction for He^6 alpha scattering" Phys.Rev.C54. 2563-2569 (1996)
• [文献書誌] G.J.Mathews,T.Kajino and M.Orito: "Inhomogeneous primordial nucleosynthesis and new abundance constraints on omega-baryon" Astrophys.J.456. 98-105 (1996)
• [文献書誌] Y.Yoshii,T.Kajino and S.G.Ryan: "Evolution of the light elements and the cosmic ray flux in the Galaxy" Astrophys.J.(in press). (1996)
• [文献書誌] T.Kajino: "Primordial vs.galactic origin of elements in metal-deficient stars" Nucl.Phys.(in press)A. (1996)
• [文献書誌] S.Wanajo,K.Nomoto,M.Hashimoto,T.Kajino and S.Kubono: "Explosive nucleosyntheesis in ONeMg Novae" Nucl.Phys.(in press). (in press)A. (1996)
• [文献書誌] K.Varga and Y.Suzuki: "Stochastic variational mehtod with a correlated gaussian basis" Phys.Rev.A53. 1907-1910 (1996)
• [文献書誌] T.Kido,K.Yabana and Y.Suzuki: "Coulomb breakup mechanism of neutronhalo nuclei in a time-dependent method21GC11:Phys.Rev." C53. 2296-2303 (1996)
• [文献書誌] K.Arai,Y.Ogawa,Y.Suzuki and K.Varga: "Structure of the mirror nuclei ^9Be and ^9B in a microscopic cluster model" Phys.Rev.C54. 132-146 (1996)
• [文献書誌] M.M.Obuti,T.Kobayashi,D.Hirata,Y.Ogawa,A.Ozawa,K.Sugimoto,I.Tanihata,D.Olson,W.Christie,H.Wieman: "Interaction cross section and radius of ^8B nucleus" Nucl.Phys.(in press)A.
• [文献書誌] K.Varga,Y.Ohbayashi and Y.Suzuki: "Stochastic variational method with noncentral forces" Phys.Lett.(accepted for publication)B.
• [文献書誌] Y.Suzuki,J.Usukura and K.Varga: "Stochastic variational calculations on a correlated gaussian basis with arbitrary angular momenta" Phys.Rev.(submitted to).
• [文献書誌] T.Yamada,M.Takahashi and K.Ikeda: "Selection rule for fragmentation of door-way s-hole states in light nuclei" Phys.Rev.C53. 752-764 (1996)
• [文献書誌] S.Takami,K.Yabana and K.Ikeda: "Alpha clustering of light nuclei in the parity projected mean field method" Prog.Theor.Phys.96. (1996)
• [文献書誌] S.Aoyama,K.Kato and K.Ikeda: "Resonances in ^9He and ^<10>He" Phys.Rev.(in press)C53.
• [文献書誌] Y.Suzuki,K.Arai,Y.Ogawa and K.Varga: "Occupation probability of Harmonic-oscillator quanta for microscopic cluster-model wave functions" Phys.Rev.C54. 2073-2076 (1996)
• [文献書誌] D.O´Kelly,T.Botting,B.Hurst,R.P.Schmitt,Y.W.Lui,Y.Hirabayashi,S.Okabe,Y.Sakuragi,H.Utsunomiya etc.: "Breakup of ^<30>Mev/u-160 in unclear and coulomb fields of heavy nuclei" Phys.Rev.(to be published)C.
• [文献書誌] K.Varga,Y.Suzuki,K.Arai and Y.Ogawa: "Microscopic description of the light exotic nuclei with the stochastic variational method" in Extremes of Nuclear Structure,Proceeding of the international workshop on Gross Properties of Nuclear Excitations,edited by H.Feldmeier,J.Knoll and W.Norenberg,GSI,Darmstadt. 374 (1996)
• [文献書誌] K.Yabana and G.F.Bertsch: "Time-dependent local density approximation in real time" Phys.Rev.B54. 4484-4487 (1996)
• [文献書誌] S.Takami,K.Yabana and K.Ikeda: "Alpha clustering of light nuclei in a parity projected mean field approach" Prog.Theor.Phys.96. 407-420 (1996)
• [文献書誌] K.Varga and Y.Suzuki: "Solution of few-body problems with the stochastic variational method:I.Central forces" Computer Physics Communications. (submitted to).