| 研究課題/領域番号 |
20K03964
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 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 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
日野原 伸生 筑波大学, 計算科学研究センター, 助教 (80511435)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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| キーワード | 不安定核 / 対回転 / 原子核密度汎関数法 / 対相関 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
自然界に安定に存在する原子核よりも中性子数の多い中性子過剰不安定核は、現在宇宙に存在する原子核の多くを生成した元素合成過程であるｒプロセスにおいて重要な役割を果たしていると考えられるが、安定核とは異なった様々な性質が現れる。原子核内の中性子や陽子がペアを組んで安定化する対相関の、中性子過剰不安定核特有の性質を明らかにしつつ、原子核密度汎関数理論で不安定核の質量を精密に計算し、ｒプロセスの全貌を明らかにする。
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| 研究実績の概要 |
中性子過剰不安定核に特有な原子核の対相関の性質を明らかにすることが本研究課題の目的である。2023年度は以下の3つの点について進展があった。
αノックアウト反応におけるα粒子除去の強度の評価を平均場理論を用いて行っている。α粒子を構成する4つの核子は局所的に同じ位置に分布していると仮定した計算では、対相関がα粒子除去の強度に重要な役割を示していたが、α粒子の有限サイズ効果を取り入れる定式化を行った。密度行列展開を行うことによってα粒子を構成する4つの核子がガウス型の波動関数で分布している場合でも平均場理論に基づいた計算が可能となった。この定式化ではα粒子の重心の自由度を分離することが可能であるため、ノックアウトの反応理論計算に用いることができるα粒子除去の振幅の計算が可能となる。
2核子がスピン1に組んだスピン三重項対相関に関する分析も進めている。強いスピン軌道汎関数の影響によって標準的な、スピン0に組んだスピン一重項の対密度汎関数の場合でもスピン三重項の対凝縮が誘発されることを明らかにしたとともに、スピン三重項の対密度汎関数はスピン軌道スプリッティングとスピン一重項の対凝縮を誘発することを示した。
40-48Ca同位体の荷電半径の中性子数依存性は放物線的な振る舞いをするが、この実験データの傾向を説明できる理論であるFayans密度汎関数の分析を行った。荷電半径の放物線的な増加はFayansの対密度汎関数に含まれる密度の微分項由来である、中性子の対相関ポテンシャルの振る舞いによってよく再現できるが、同じ振る舞いによって40Caよりも軽い領域の荷電半径の実験データの説明に失敗しており、両方の質量数領域を統一的に記述できることが重要であることを指摘した。
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