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エキゾチック4体系の構造および反応の理論的研究

研究課題

研究課題/領域番号 10874040
研究種目

萌芽的研究

配分区分補助金
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関東北大学

研究代表者

工藤 博司  東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (80261543)

研究分担者 木野 康志  東北大学, 大学院・理学研究科, 助手 (00272005)
上村 正康  九州大学, 大学院・理学研究科, 教授 (10037210)
研究期間 (年度) 1998 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
2000年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1999年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1998年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワード反陽子 / 3体系 / 少数多体系 / ミュオン / ミュオン触媒核融合 / エキゾチック原子・分子 / 微細構造 / 超微細構造 / 相対性理論 / 反陽子原子 / 共鳴状態
研究概要

(1)反陽子ヘリウム原子pHe^+(反陽子:p、ヘリウム原子核:He^<2+>、電子:e^-の3体系)と周囲のヘリウム原子との衝突によりレーザー共鳴波長がシフトする現象に対して、これまで、KorenmanによるpHe^+を水素様原子として扱う簡単な模型で説明されていたが、我々はpHe^+を3体系として取り扱い精密(10^<-8>の精度)な波動関数を使い、これを検証した結果Korenmanのモデルではシフトを説明できないことを示した。さらにpHe^+のエネルギーに対する相対論およびQEDの補正項の2次の摂動項の計算を行い、エネルギー準位に関して8桁の精度では1次の摂動で十分であることを示した。我々の計算値は実験値を1ppm以下の精度(実験誤差の範囲)で再現した。
(2)ミュオン分子イオンH_2Mμ^+(水素原子核2個、電子2個、正電荷ミュオン:μ^+の5体系)のエネルギー準位、構造等の計算を行い、このエキゾチック分子の構造が、これまで考えられていた正三角形ではなくμ^+を頂点とする2等辺三角形であることを明らかにした。また、ミュオン分子ttμ(3重陽子2個、負電荷ミュオン:μ^+の3体系)内での核融合反応(終状態は4体系)を評価するために必要なt-t間の核力ポテンシャルの計算を行った。これまでに報告されているBogdanovaらによる計算結果は粗い近似に基づいたものであって大幅な修正が必要であることを明らかにした。また、精密計算の結果は核融合率として40μs^<-1>を与えた。

報告書

(3件)
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (14件)

  • [文献書誌] Y.Kino,M.Kamimura,H.Kudo: "Non-adiabatic high-precision Calculation of antiprotonic helium atomcules"Hyperfine Interactions. 119. 201-206 (1999)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M.Kamimura,E.Hiyama,Y.Kino: "New comprehensive calculation of muon initial stticking to ^4He in dtμ fusion"Hyperfine Interactions. 118. 217-222 (1999)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] E.Hiyama,M.Kamimura,K.Miyasaki,T.Motoba: "γ transitions in A=7 hypernuclei and a possible derivation of hypernuclear size"Physical Review C. 59. 2351-2360 (1999)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] N.Yamanaka,Y.Kino,H.Kudo,M.Kamimura: "Coupled rearrangement Channel Calculation of the fine and hyperfine structures of the antiprotonic Helium atom"Physical Review A. 63. 012518 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Kino,T.Sekine,Y.Sato,H.Kuto,F.Suekane,A.Suzuki: "Positron Annihilation in Liquid Scintilator for electron antineutrino detection"J.Nuclear and Radiochemical Sciences. 1. 63-68 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Kino,M.Kamimura,H.Kudo: "Non-adiabatic high-precision Calculation of antiprotonic helium atom cules"Hyperfine Interactions. 119. 201-206 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] M.Kamimura,H.Hiyama, Y.Kino: "New comprehensive calculation of muon initial sticking to ^4He in dtm fusion"Hyperfine Interactions. 118. 217-222 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] E.Hiyama,M.Kamimura,K.Miyazaki,T.Motoba: "γ transitions in A=7 hypernuclei and a possible derivation of hypernuclear size"Physical Review C. 59. 2351 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Kino, M.Kamimura and H.Kudo: "High-accuracy 3-body coupled-channel calculation of metastable states of antiprotonic helium atoms" Nuclear Physics. A631. 649-652 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] M.Kamimura and Y.Kino: "Is muon catalyzed d-^3He fusion possible?" Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. A402. 397-401 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Kino, M.Kamimura and H.Kudo: "Coupled-rearrangement-channel calculation of metastable states of antiprotonic helium atoms" Proceedings of International symposium on Innovative computational Methods in Nuclear Many-Body Problems(World Scientific). 136-138 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] M.Kamimura, E.Hiyama and Y.Kino: "Ganssian-Basis Coupled-Channel Variational Calculations of Various Three- and Four-Body Systems" Proceedings of International symposium on Innovative computational Methods in Nuclear Many-Body Problems(World Scientific). 47-55 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Kino, M.Kamimura and H.Kudo: "Non-adiabatic high-precision calculation of antiprotonic helium atomcules" Hyperfine Interactions. 118/119(印刷中). 404-409 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] M.Kamimura, E.Hiyama and Y.Kino: "New comprehensive calculation of muon initial sticking to ^4He in d+μ fusion" Hyperfine Interactions. 118/119(印刷中). 221-226 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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