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12C+12C共鳴の構造及びその炭素燃焼過程への寄与の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K21046
補助金の研究課題番号 18H05863 (2018)
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金 (2019)
補助金 (2018)
審査区分 0203:素粒子、原子核、宇宙物理学およびその関連分野
研究機関大阪市立大学

研究代表者

千葉 陽平  大阪市立大学, 大学院理学研究科, 特任助教 (20829832)

研究期間 (年度) 2018-08-24 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード元素合成 / クラスター / クラスター共鳴 / クラスター構造 / 炭素燃焼過程 / 核構造 / 分子共鳴
研究開始時の研究の概要

本研究では恒星内でおきる炭素燃焼過程の主要な反応である12C+12C核融合反応の反応率を明らかにすることを目的としている。核融合反応率を直接測定することが困難であるため、12C+12Cの複合核である24Mgの共鳴の構造を微視的構造論を用いて調べ、核融合反応に寄与しうる12C+12C共鳴のエネルギー・崩壊モードを明らかにする。また、12C+12C核融合反応率の評価も行う。

研究成果の概要

本研究の主要な成果は以下の3点である。(1)従来の手法を拡張することで反対称化分子動力学を用いて任意の遷移強度分布を記述可能なクラスター相関を取り入れた手法を開発した。これにより遷移強度分布を用いた系統的なクラスター構造研究を可能にした。(2)24Mgにおける0+状態、1-状態、2+状態に現れるクラスター共鳴の構造を明らかにした。(3)構造を仮定しない微視的理論模型による24Mgのα崩壊幅・12C崩壊幅の定量的評価を初めて行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究が対象とする12C+12Cクラスター共鳴は炭素燃焼過程に深く関与しており、赤色巨星や超新星爆発のシナリオに大きく影響する。また、その性質解明は元素の起源を理解するうえで不可欠である。しかし、性質の実験的解明は困難であり、不定性が非常に大きかった。そのため、本研究によって、12C+12Cクラスター共鳴のエネルギーや崩壊幅といった性質が信頼のおける理論によって初めて定量的に予言されたことは学術的に非常に意義深い。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [雑誌論文] Unexpectedly enhanced α-particle preformation in Ti48 probed by the (p,pα) reaction2021

    • 著者名/発表者名
      Taniguchi Yasutaka、Yoshida Kazuki、Chiba Yohei、Kanada-En'yo Yoshiko、Kimura Masaaki、Ogata Kazuyuki
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 103 号: 3 ページ: 1-4

    • DOI

      10.1103/physrevc.103.l031305

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neutron dominance in excited states of Mg26 and Be10 probed by proton and α inelastic scattering2020

    • 著者名/発表者名
      Kanada-En'yo Yoshiko、Shikata Yuki、Chiba Yohei、Ogata Kazuyuki
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 102 号: 1 ページ: 014607-014607

    • DOI

      10.1103/physrevc.102.014607

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 反対称化分子動力学における粒子空孔励起状態の積分表示を用いた24MgのE2遷移強度分布の評価・解析2021

    • 著者名/発表者名
      千葉陽平
    • 学会等名
      日本物理学会 第76回年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Spatial manifestation for the molecular orbit in 9Be through the 9Be(p,pn)8Be knockout reaction2020

    • 著者名/発表者名
      Toan Phuc;Nguyen Tri, Mengjiao Lyu, Yohei Chiba and Kazuyuki Ogata
    • 学会等名
      日本物理学会 第75回年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 反対称化分子動力学を用いた3体クラスター構造の解析2020

    • 著者名/発表者名
      千葉陽平
    • 学会等名
      日本物理学会 第75回年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Description of collective and cluster excitations with antisymmetrized molecular dynamics2019

    • 著者名/発表者名
      Yohei Chiba
    • 学会等名
      International workshop for graduate students and young physicists on nuclear physics
    • 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] 24Mgのアイソスカラー双極励起強度とクラスター励起2019

    • 著者名/発表者名
      千葉陽平
    • 学会等名
      日本物理学会 2019年秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Description of cluster correlation and strength function with antisymmetrized molecular dynamics2019

    • 著者名/発表者名
      Yohei Chiba
    • 学会等名
      The 5th workshop on many-body correlations in microscopic nuclear model
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 12C+12C cluster states in sub-Coulomb barrier region2019

    • 著者名/発表者名
      Yohei Chiba
    • 学会等名
      The 15th International Symposium on Origin of Matter and Evolution of Galaxies
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 24Mgのα非弾性散乱断面積と単極遷移強度分布の対応2019

    • 著者名/発表者名
      緒方一介、千葉陽平、櫻木弘之
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会, 九州大学, 福岡
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 24Mgにおける12C+12Cクラスター回転帯とその崩壊モード2019

    • 著者名/発表者名
      千葉陽平
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会, 九州大学, 福岡
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Probing cluster states of 24Mg by α-inelastic scattering2019

    • 著者名/発表者名
      Yohei Chiba
    • 学会等名
      NITEP One-day Workshop "Recent Advances in nuclear cluster physics", Nambu Yoichiro Insitute of Theoretical and Experimental Physics, Osaka
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] α非弾性散乱とクラスター励起モード2019

    • 著者名/発表者名
      千葉陽平、緒方一介、櫻木弘之
    • 学会等名
      NITEP研究会「微視的理論でつなぐ散乱観測量と核構造」, 大阪市立大学南部陽一郎研究所, 大阪
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] sd殻核におけるクラスター構造とアイソスカラー型遷移2018

    • 著者名/発表者名
      千葉陽平
    • 学会等名
      基研研究会「Threshold rule 50」, 京都大学基礎物理学研究所, 京都
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Probing cluster states of 24Mg by alpha inelastic scattering2018

    • 著者名/発表者名
      Yohei Chiba
    • 学会等名
      10th China-Japan Joint Nuclear Physics Symposium, Huizou, China
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会・シンポジウム開催] NITEP One-day Workshop "Recent advances in nuclear cluster physics"2019

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-08-27   更新日: 2024-03-26  

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