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単極、双極遷移をプローブとするクラスター共鳴の探査と炭素燃焼過程への応用

研究課題

研究課題/領域番号 16K05339
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
研究機関北海道大学

研究代表者

木村 真明  北海道大学, 理学研究院, 准教授 (50402813)

研究協力者 千葉 陽平  
谷口 億宇  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードクラスター / 元素合成 / 不安定核 / クラスター共鳴 / アイソスカラー単極遷移 / アイソスカラー双極遷移 / 単極遷移 / 炭素燃焼過程
研究成果の概要

本研究の大きな成果は2つある(1)反対称化分子動力学模型を用いてクラスター共鳴を記述する方法を発展させ、さらに崩壊幅を求める新しい方法を開発した。これにより、微視的核構造模型に基づいてクラスター共鳴を定量的に記述することを可能にした。(2)上記の理論模型を用いることで、C+C共鳴, C+O共鳴の性質を示し、既存の実験データとの比較を行うことで、その信頼性を示した。また、炭素同位体の直鎖クラスター構造の性質を示し、実験データと比較することで、直鎖クラスターの実在を証明した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究が研究対象とするC+C共鳴やC+O共鳴は、赤色巨星や超新星爆発での元素合成に深く関与しており、その性質解明は、我々の身の回りにある元素の起源を探ることにつながる。従来は、こうした共鳴の性質を調べることは、極めて困難であったが、本研究はその定量的記述を始めて可能にしたものとして学術的意義がある。また、同じ理論手法を用いることで、50年以上も未解決であった直鎖クラスター状態の問題に対して、肯定的解答を示したことも重要な成果である。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (16件) (うち国際共著 4件、 査読あり 15件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 12件、 招待講演 11件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] TRIUMF(カナダ)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Michigan State University(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Structure of Mg31: Shape coexistence revealed by β-γ spectroscopy with spin-polarized Na312019

    • 著者名/発表者名
      Nishibata H.、Kanaya S.、Shimoda T.、Odahara A.、Morimoto S.、Yagi A.、Kanaoka H.、Pearson M. R.、Levy C. D. P.、Kimura M.、Tsunoda N.、Otsuka T.
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 99 号: 2 ページ: 024322-024322

    • DOI

      10.1103/physrevc.99.024322

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Coulomb shift in the mirror pair of 14C and 14O as a signature of the linear-chain structure2019

    • 著者名/発表者名
      T. Baba and M. Kimura
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 99 号: 2 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1103/physrevc.99.021303

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 2α+t cluster structure in B112018

    • 著者名/発表者名
      Zhou Bo、Kimura Masaaki
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 98 号: 5

    • DOI

      10.1103/physrevc.98.054323

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characteristic \alpha and 6He decays of the linear-chain states in 16C2018

    • 著者名/発表者名
      T. Baba and M. Kimura
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 97 号: 5 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1103/physrevc.97.054315

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Clustering Probed by Nuclear Responses2018

    • 著者名/発表者名
      Kimura Masaaki
    • 雑誌名

      JPS Conference Proceedings

      巻: 23

    • DOI

      10.7566/jpscp.23.012019

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nuclear molecules in neutron-rich nuclei2018

    • 著者名/発表者名
      Kimura M.、Baba T.
    • 雑誌名

      Publisher Logo Conference Proceedings

      巻: 2038 ページ: 020007-020007

    • DOI

      10.1063/1.5078826

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Structure and decay of the pygmy dipole resonance in 26Ne2017

    • 著者名/発表者名
      M. Kimura
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 95 号: 3

    • DOI

      10.1103/physrevc.95.034331

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Inversion doublets of reflection-asymmetric clustering in 28Si and their isoscalar monopole and dipole transitions2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Chiba, Y. Taniguchi, and M. Kimura
    • 雑誌名

      Phys. Rev. C

      巻: 95 号: 4 ページ: 044328-044328

    • DOI

      10.1103/physrevc.95.044328

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Laplace expansion method for the calculation of the reduced-width amplitudes2017

    • 著者名/発表者名
      Chiba Yohei、Kimura Masaaki
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2017 号: 5

    • DOI

      10.1093/ptep/ptx063

    • NAID

      120006337773

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Three-body decay of linear-chain states in C142017

    • 著者名/発表者名
      Baba T.、Kimura M.
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 95 号: 6 ページ: 064318-064318

    • DOI

      10.1103/physrevc.95.064318

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Shape coexistence in the N=19 neutron-rich nucleus 31Mg explored by β-γ spectroscopy of spin-polarized 31Na2017

    • 著者名/発表者名
      H.Nishibata, T.Shimoda, A.Odahara, S.Morimoto, S.Kanaya, A.Yagi, H.Kanaoka, M.R.Pearson, C.D.P.Levy, M.Kimura
    • 雑誌名

      Physics Letters

      巻: B767 ページ: 81-85

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2017.01.049

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] In-beam γ-ray spectroscopy of Mg35 via knockout reactions at intermediate energies2017

    • 著者名/発表者名
      Momiyama S.、Doornenbal P.、Scheit H.、Takeuchi S.、Niikura M.、Aoi N.、Li K.、Matsushita M.、Steppenbeck D.、Wang H.、Baba H.、Ideguchi E.、Kimura M.、Kobayashi N.、Kondo Y.、Lee J.、Michimasa S.、Motobayashi T.、Shimizu N.、Takechi M.、Togano Y.、Utsuno Y.、Yoneda K.、Sakurai H.
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 96 号: 3 ページ: 034328-034328

    • DOI

      10.1103/physrevc.96.034328

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Antisymmetrized molecular dynamics studies for exotic clustering phenomena in neutron-rich nuclei2016

    • 著者名/発表者名
      M.Kimura, T.Suhara, Y.Kanada-Enyo
    • 雑誌名

      European Physical Journal

      巻: A52 号: 12 ページ: 373-410

    • DOI

      10.1140/epja/i2016-16373-9

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Proton distribution radii of 12-19C illuminate features of neutron halos2016

    • 著者名/発表者名
      R. Kanungo, W. Horiuchi, G. Hagen, G.R. Jansen, P. Navratil and 33 others
    • 雑誌名

      Physical review Letters

      巻: 117 号: 10 ページ: 1025011-6

    • DOI

      10.1103/physrevlett.117.102501

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Isoscalar dipole transition as a probe for asymmetric clustering2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Chiba, M. Kimura and Y. Taniguchi
    • 雑誌名

      Phys. Rev. C

      巻: 93 号: 3 ページ: 0343191-12

    • DOI

      10.1103/physrevc.93.034319

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Structure and decay pattern of the linear-chain state in 14C2016

    • 著者名/発表者名
      T.Baba and M.Kimura
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 94 号: 4 ページ: 044303-044303

    • DOI

      10.1103/physrevc.94.044303

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] “Nuclear Molecules in neutron-rich nuclei”2018

    • 著者名/発表者名
      M.Kimura
    • 学会等名
      Fourth International Workshop on “State of the Art in Nuclear Cluster Physics” (SOTANCP4)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] “Structure and decay of pattern of Pygmy dipole resonance”2018

    • 著者名/発表者名
      M.Kimura
    • 学会等名
      Nuclear Structure and Related Topics
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] “Probes for clustering in neutron-rich nuclei”2018

    • 著者名/発表者名
      M.Kimura
    • 学会等名
      ECT* workshop: Probing exotic structure of short-lived nuclei by electron scattering
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] “Structure and Responses studied by time evolution method -Cluster resonances and PDR-”2018

    • 著者名/発表者名
      M.Kimura
    • 学会等名
      6th International Conference on Collective Motion in Nuclei under Extreme Conditions
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] “Shape of Carbon-12”2018

    • 著者名/発表者名
      M.Kimura
    • 学会等名
      Workshop on Nuclear Cluster Physics (WNCP2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Nuclear Clustering Probed by the Isoscalar Responses2017

    • 著者名/発表者名
      M.kimura
    • 学会等名
      International Symposium on Physics of Unstable Nuclei 2017 (ISPUN2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Nuclear Clustering Probed by Nuclear Responses2017

    • 著者名/発表者名
      M.kimura
    • 学会等名
      Ito International Research Center (IIRC) Symposium “Perspectives of the Physics of Nuclear Structure
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Recent activities of Hokkaido University group2017

    • 著者名/発表者名
      M.kimura
    • 学会等名
      Workshop on Nuclear Cluster Physics (WNCP2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Clustering and Nuclear responses2016

    • 著者名/発表者名
      M.Kimura
    • 学会等名
      First Tsukuba-CCS-RIKEN joint workshop on microscopic theories of nuclear structure and dynamics
    • 発表場所
      筑波大学(つくば市、茨城県)
    • 年月日
      2016-12-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Nuclear responses and Clustering phenomena2016

    • 著者名/発表者名
      M.Kimura
    • 学会等名
      Workshop on Nuclear Cluster Physics
    • 発表場所
      関東学院大学(横浜市、神奈川県)
    • 年月日
      2016-11-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Probing asymmetric clusters by isoscalar monopole/dipole transitions2016

    • 著者名/発表者名
      M.Kimura
    • 学会等名
      The 11th International Conference on Clustering Aspects of Nuclear Structure and Dynamics
    • 発表場所
      ナポリ(イタリア)
    • 年月日
      2016-05-23
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Nuclear clustering probed by monopole and dipole responses2016

    • 著者名/発表者名
      M.Kimura
    • 学会等名
      Clustering effects of nucleons in nuclei and quarks in multi-quark states
    • 発表場所
      北京(中国)
    • 年月日
      2016-04-01
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会・シンポジウム開催] Workshop for Nuclear Cluster Physics 20172017

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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