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平均場描像に基づいたクラスタ形成の普遍的法則から見た核分裂現象の微視的機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15K05078
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関東京大学 (2016)
京都大学 (2015)

研究代表者

市川 隆敏  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特任助教 (00370354)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2016年度)
配分額 *注記
1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2017年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2016年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2015年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
キーワード平均場 / RPA法 / Hatree-Fock法 / 深部サブバリア融合反応 / 平均場理論
研究実績の概要

平成28年度は、まず前年度に確立した質量非対称な二体系での乱雑位相近似法による励起エネルギーの計算方法を元に、様々な解析法の開発を行った。具体的な例として、16O+208Pb系における励起モードの研究を引き続き行なった。前年度は各々の原子核の第一3-励起状態の遷移強度B(E3)が、互いに原子核が近くにつれどう変化するかのみを調べたが、今年度は励起エネルギーがどう変化していくのか、また一粒子波動関数の変化が集団励起を構成する要素としてどのように対応しているのかを調べた。また集団励起的なモードを議論するために重要な指標である和則が、二体系での乱雑位相近似でも成り立っているのかを調査した。また非物理的なゼロモードを除去する方法をさらに発展させた。これらの成果を国際会議FUSION17において発表した。
それと並行して、本研究の最終目的である、フルセルフコンシステントな計算を用いて乱雑位相近似計算を行い、クラスター励起を議論するために、座標空間メッシュのHatree-Fock計算が行えるコードの開発をスタートさせた。また乱雑位相近似の計算に、最近発展してきた、有限振幅法を用いた計算が本研究に適応可能かどうか検討を始めた。
さらに16Oにおける12C+αクラスター状態の研究を行った。まずは反対称化分子動力学法を用いて、αクラスターの励起状態に関する研究を行い、平均場模型を用いてクラスター状態を記述するのに重要な知見を得た。また二中心殻模型で効率よく波動関数と固有エネルギーを計算する新しい方法を検討した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

当初の予定よりやや遅れている。まず初年度より継続して、仮定した平均場を用いた質量非対称な二体系でのRPA法の確立に関する研究は順調に進展している。しかし当初計画で予定した16O+12C状態のクラスター励起モードに関する研究は、技術的課題もあり未だ達成していない。また当初計画で予定した、空間座標メッシュを用いたフルセルフコンシステントな計算コードの開発が遅れている。コード開発に必要な時間が十分取れない事が原因である。以上の進捗状況から、研究は予定よりやや遅れていると考えられる。

今後の研究の推進方策

今後の研究方針として、まずは対称性を課さない空間座標メッシュを用いたフルセルフコンシステントな計算コードの開発を優先的に行う必要がある。次年度はその開発に集中する。そしてRPA法の計算時間を大幅に短縮する有限振幅法を用いたコードを作成する。完成したコードを用いて、16O+12Cや16O+16O状態のクラスター励起モードの研究を行う。また計画を達成できない時のために4αリニアチェーン状態の励起状態をRPA法によって計算して調べる研究も検討する。

次年度使用額の使用計画

来年度は積極的に国内研究会に参加して発表を行う予定である。また発表用のノートパソコンを購入予定である。これらに使用する事により、予算を消化する事が可能である。

報告書

(2件)
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 3件、 査読あり 5件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] ロスアラモス国立研究所(米国)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [国際共同研究] フランクフルト大(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [国際共同研究]

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Nuclear ground-state masses and deformations: FRDM(2012)2016

    • 著者名/発表者名
      P. Moeller, A. J. Sierk, T. Ichikawa, and H. Sagawa
    • 雑誌名

      At. Data Nucl. Data Tables

      巻: 109-110 ページ: 1-1

    • DOI

      10.1016/j.adt.2015.10.002

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Examination of the stability of a rod-shaped structure in 24Mg2015

    • 著者名/発表者名
      Yoritaka Iwata, Takatoshi Ichikawa, Naoyuki Itagaki, Joachim A. Maruhn, and Takaharu Otsuka
    • 雑誌名

      Phys. Rev. C

      巻: 92 号: 1

    • DOI

      10.1103/physrevc.92.011303

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Universal damping mechanism of quantum vibrations in deep sub-barrier fusion reactions2015

    • 著者名/発表者名
      Takatoshi Ichikawa and Kenichi Matsuyanagi
    • 雑誌名

      Phys. Rev. C

      巻: 92 号: 2

    • DOI

      10.1103/physrevc.92.021602

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Systematic investigations of deep sub-barrier fusion reactions using an adiabatic approach2015

    • 著者名/発表者名
      Takatoshi Ichikawa
    • 雑誌名

      Phys. Rev. C

      巻: 92 号: 6 ページ: 064604-064604

    • DOI

      10.1103/physrevc.92.064604

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A Method to Calculate Fission-Fragment Yields Y(Z,N) versus Proton and Neutron Number in the Brownian Shape-Motion Model. Application to calculations of U and Pu charge yields2015

    • 著者名/発表者名
      Peter Moeller and Takatoshi Ichikawa
    • 雑誌名

      Eur. Phys. J. A

      巻: 51 号: 12 ページ: 173-173

    • DOI

      10.1140/epja/i2015-15173-1

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Universal damping mechanism of quantum vibrations in deep sub-barrier fusion reactions2017

    • 著者名/発表者名
      Takatoshi Ichikawa
    • 学会等名
      FUSION17
    • 発表場所
      Hobart (Australia)
    • 年月日
      2017-02-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Universal damping mechanism of quantum vibrations in deep sub-barrier fusion reactions2015

    • 著者名/発表者名
      Takatoshi Ichikawa, K. Matsuyanagi
    • 学会等名
      Nuclear Fission and Exotic Nuclei
    • 発表場所
      JAEA(茨城県那珂郡)
    • 年月日
      2015-12-01
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 二体系でのRPA法を用いた深部サブバリア16O+208Pb融合反応で起こる接近する二つの核の量子力学的振動の減衰2015

    • 著者名/発表者名
      市川隆敏,松柳研一
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      大阪市立大学(大阪府大阪市)
    • 年月日
      2015-09-25
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] Physical.Review.C誌の "Editor's Suggestion"に選ばれました。

    • URL

      http://www.yukawa.kyoto-u.ac.jp/contents/research/detail.php?RID=172

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-01-24  

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