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有限レンジ3体力を用いた原子核や中性子核物質の研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K05440
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
研究機関京都大学

研究代表者

板垣 直之  京都大学, 基礎物理学研究所, 准教授 (70322659)

研究分担者 鈴木 昭弘 (東崎昭弘)  大阪大学, 核物理研究センター, 協同研究員 (20021173)
岩田 順敬  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 研究員 (70707380)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード原子核構造 / 核力 / 非中心力 / 中性子過剰核 / クラスター模型 / シェル模型 / スピン・軌道力 / クラスター構造 / シェル構造 / テンソル力 / 三体力 / 原子核反応 / 3体力 / 理論核物理
研究成果の概要

原子核の構造を量子多体問題として解きあげる際に、原子核の持つクラスター的側面とシェル的側面を統合し、両者の競合を評価可能な、AQCMと呼ばれる新たな核構造模型の構築しだ。最近、安定な原子核より中性子数の多い中性子過剰核の構造が大きな注目を集めている。このような未知の構造を記述するためには、軽い核から重い原子核や核物質まで、さまざまな対象の性質を再現する核力が必要である。このため、有限レンジの3体力を含む核力を用いた核構造計算の手法を開発した。また、クラスター模型、平均場模型、シェル模型の結果を比較し、それらの長所を組み合わせることで、模型依存性を可能な限り省いた計算を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

中性子過剰な原子核は、天然に存在する安定な原子核とは異なる。しかしながら、我々の身近に存在する元素が、どこでどのように作られたのかを明らかにする上で、こららが決定的な役割を果たしてきたと考えられている。例えば、金やウランが宇宙のどこででどのように作られたかは大きな問題として知られている。このような問題の解決のためには、未知の原子核を精度よく記述する模型の構築が必要である。本研究では、原子核のさまざまな模型を統合することを目指し、新たな原子核構造模型を構築した。さらに、幅広い原子核領域に適用可能な、有限レンジ3体力と呼ばれる項を含む、非常に汎用性の高い核力を計算に用いた。

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2021 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (9件) 雑誌論文 (18件) (うち国際共著 5件、 査読あり 18件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件、 招待講演 4件) 学会・シンポジウム開催 (3件)

  • [国際共同研究] 北京大学(中国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] フランクフルト大学(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ブリュッセル自由大学(ベルギー)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] 北京大学(中国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ミシシッピ州立大学(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ブリュッセル自由大学(ベルギー)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] フランクフルト大学(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ブリュッセル自由大学(ベルギー)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] 北京大学(中国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Consistent description for cluster dynamics and single-particle correlation2021

    • 著者名/発表者名
      Itagaki Naoyuki、Naito Tomoya
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 103 号: 4 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1103/physrevc.103.044303

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] He8 and Li9 cluster structures in light nuclei2020

    • 著者名/発表者名
      Itagaki Naoyuki、Fukui Tokuro、Tanaka Junki、Kikuchi Yuma
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 102 号: 2 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1103/physrevc.102.024332

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Possibility of C14 cluster as a building block of medium-mass nuclei2020

    • 著者名/発表者名
      Itagaki N.、Afanasjev A. V.、Ray D.
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 101 号: 3 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1103/physrevc.101.034304

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A stochastic microscopic approach to the $^{10}{\rm Be}$ and $^{11}{\rm Be}$ nuclei2020

    • 著者名/発表者名
      Descouvemont Pierre、Itagaki Naoyuki
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2020 号: 2 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1093/ptep/ptz169

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Short-range and tensor correlations in $^{4}$He and $^{8}$Be studied with the antisymmetrized quasi-cluster model2019

    • 著者名/発表者名
      Itagaki N、Matsuno H、Kanada-En’yo Y
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2019 号: 6 ページ: 1-28

    • DOI

      10.1093/ptep/ptz046

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Stability of $\alpha$-chain states against disintegrations2019

    • 著者名/発表者名
      Tohsaki Akihiro、Itagaki Naoyuki
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2019 号: 6 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1093/ptep/ptz045

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stability of the linear chain structure for 12C in covariant density functional theory on a 3D lattice2019

    • 著者名/発表者名
      ZhengXue Ren, ShuangQuan Zhang, PengWei Zhao, Naoyuki Itagaki, Joachim A. Maruhn & Jie Meng
    • 雑誌名

      Science China Physics, Mechanics & Astronomy

      巻: 62 号: 11 ページ: 8-25

    • DOI

      10.1007/s11433-019-9412-3

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Rotational excitations in near neutron-drip line nuclei: The birth and death of particle-bound rotational bands and the extension of nuclear landscape beyond spin zero neutron drip line2019

    • 著者名/発表者名
      Afanasjev A.V.、Itagaki N.、Ray D.
    • 雑誌名

      Physics Letters B

      巻: 794 ページ: 7-13

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2019.05.021

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Explicit inclusion of the spin-orbit contribution in the Tohsaki-Horiuchi-Schuck-R?pke wave function2018

    • 著者名/発表者名
      Itagaki N.、Matsuno H.、Tohsaki A.
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 98 号: 4 ページ: 044306-044306

    • DOI

      10.1103/physrevc.98.044306

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tensor correlations in He4 and Be8 within an antisymmetrized quasicluster model2018

    • 著者名/発表者名
      Matsuno H.、Kanada-En'yo Y.、Itagaki N.
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 98 号: 5 ページ: 054306-054306

    • DOI

      10.1103/physrevc.98.054306

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Coulomb energy of α-particle aggregates distributed on Archimedean solids2018

    • 著者名/発表者名
      Tohsaki Akihiro、Itagaki Naoyuki
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 98 号: 1 ページ: 014302-014302

    • DOI

      10.1103/physrevc.98.014302

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of channel coupling on the elastic scattering of lithium isotopes2018

    • 著者名/発表者名
      T. Furumoto, T. Suhara, and N. Itagaki
    • 雑誌名

      Physical Reviw C

      巻: 97 号: 4 ページ: 044602-044602

    • DOI

      10.1103/physrevc.97.044602

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Be9 scattering with microscopic wave functions and the continuum-discretized coupled-channel method2018

    • 著者名/発表者名
      Descouvemont P.、Itagaki N.
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 97 号: 1 ページ: 014612-014612

    • DOI

      10.1103/physrevc.97.014612

    • 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] Nontrivial origin for the large nuclear radii of dripline oxygen isotopes2018

    • 著者名/発表者名
      Itagaki N.、Tohsaki A.
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 97 号: 1 ページ: 014307-014307

    • DOI

      10.1103/physrevc.97.014307

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improved version of a simplified method for including tensor effects in cluster models2018

    • 著者名/発表者名
      Itagaki N.、Tohsaki A.
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 97 号: 1 ページ: 014304-014304

    • DOI

      10.1103/physrevc.97.014304

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] α clustering with a hollow structure: Geometrical structure of α clusters from platonic solids to fullerene shape2018

    • 著者名/発表者名
      Tohsaki Akihiro、Itagaki Naoyuki
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 97 号: 1 ページ: 011301-011301

    • DOI

      10.1103/physrevc.97.011301

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of cluster?shell competition and BCS-like pairing in 12C2017

    • 著者名/発表者名
      Matsuno H、Itagaki N
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2017 号: 12

    • DOI

      10.1093/ptep/ptx161

    • 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] Effect of $^{12}\mathrm{C}+\alpha$ clustering on the $E0$ transition in $^{16}\mathrm{O}$2017

    • 著者名/発表者名
      Matsuno H.、Itagaki N.、Ichikawa T.、Yoshida Y.、Kanada-En’yo Y.
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2017 号: 6

    • DOI

      10.1093/ptep/ptx065

    • 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
  • [学会発表] jj-couplingシェル模型波動関数を用いたクラスター構造の研究2019

    • 著者名/発表者名
      板垣直之, 内藤智也, 東崎昭弘
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] \Clustering feature of light nuclei and the relation to the tensor force2019

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Itagaki
    • 学会等名
      Few-body and cluster problems in nuclear systems
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A trial for the general description of shell and cluster structures2018

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Itagaki
    • 学会等名
      Recent advances on proton-neutron pairing and quartet correlations in nuclei,Saclay, France
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Exotic Clustering and Competition with the Shell Structure in Light Neutron-rich Nuclei2017

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Itagaki
    • 学会等名
      to International Research Center symposium``Perspectives of the Physics of Nuclear Structure", Hongo, Tokyo
    • 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] Shell and cluster structures in exotic nuclei2017

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Itagaki
    • 学会等名
      Lecture at the international school ``Recent development of nuclear structure and reaction physics", Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto
    • 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・シンポジウム開催] Origin of Matter and Evolution of Galaxies(OMEG15)2019

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会・シンポジウム開催] Recent advances in nuclear structure physics 20182018

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会・シンポジウム開催] International school ``Recent development of nuclear structure and reaction physics".2017

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

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