研究課題/領域番号 |
19K03859
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研究種目 |
基盤研究(C)
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配分区分 | 基金 |
応募区分 | 一般 |
審査区分 |
小区分15010:素粒子、原子核、宇宙線および宇宙物理に関連する理論
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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, 教授 (50402813)
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研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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キーワード | 天体核反応 / クラスター / 共鳴 / クラスター共鳴 / 元素合成 / 核融合反応率 / 共鳴状態 / 不安定核 |
研究開始時の研究の概要 |
本研究課題では、以下の2課題を実施する 課題 1 α非弾性散乱の解析による、クラスター共鳴のエネルギーと崩壊モードの決定 α非弾性散乱の解析を行い、共鳴エネルギ ーを決定する。また、新たに開発したLaplace展開法を用い、共鳴の崩壊モードを決定する。 課題 2 新しいクラスター反応模型の開発による、炭素燃焼過程の反応率評価 現象論的パラメータを含まない微視的クラスター反応模型を新たに構築し、反応率を高精度で求める。課題1で求めたクラスター共鳴や連続状態の波動関数を、Closed Channel法を用いて散乱の境界条件に接続し、炭素燃焼過程を記述する。
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研究実績の概要 |
【12C+12C核融合反応の研究】様々な密度汎関数法を用いて、12C+12C共鳴のエネルギーと崩壊寿命を計算し、核融合反応率を見積もることで、密度汎関数の不定性が反応率にどの程度伝播するのかを調べた。その結果、(1) 低温での反応率については、密度汎関数への依存性が大きく、依然として不定性が残っていること。(2) 有限レンジ相互作用であるGogny汎関数は大きめの反応率を与える一方、局所密度近似によるSkyrme汎関数はかなり小さな反応率となることを示した。この違いは、相互作用のレンジが異なるため、炭素原子核間の引力の強さが、GognyとSkyrmeで異なっていることに起因すると考えられる。 【核融合反応の微視的模型の開発】(1) 反対称化分子動力学の実時間発展計算を行い、核融合で形成される複合核を記述する波動関数を生成する方法を開発した。(2) 反対称化分子動力学の波動関数から、散乱の境界条件を構成する方法を開発し、(1)で求めた複合核状態を表す波動関数と接続する事に成功した。これにより、多数の核子の組み換えを含む核反応を微視的に扱うことが可能になった。 【中性子ハローを記述する手法の開発】上記の模型の応用として、中性子ハローの記述を行った。反対称化分子動力学の波動関数を用いて、中性子ハローの漸近系を表現する方法を開発した。これを、近距離の波動関数と接続することで、中性子ハローを効率的に記述することが可能になった。この方法を用いて、今後質量数の大きな中性子ハロー核を微視的に研究することが可能となった。
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現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
当初目的とした反応率を求めており、さらに核模型の不定性に由来する、反応率の誤差を見積もることにも成功している。 完全微視的に核融合を記述する模型も開発が完了し、実際の系に適用する段階である。
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今後の研究の推進方策 |
成果発表を予定していた国際研究会が2023年度に延期になっている。それまでに、成果をまとめて、本課題の成果報告とする予定である。そのため、旅費予算の繰り越し申請を行った。
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