| 研究課題/領域番号 |
21K03564
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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 | 慶應義塾大学 (2023)
国立研究開発法人理化学研究所 (2021-2022) |
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研究代表者 |
阿部 喬 慶應義塾大学, 理工学研究科(矢上), 特任准教授 (70463958)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
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: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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| キーワード | 核構造 / 核子対相関 / 殻模型 / 第一原理計算 / 核子間相関 / 核子相関 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、ヘリウム6(8)における余剰中性子2(4)個の間で働く核子相関を取り扱う。ヘリウム6の基底状態では、通常核でみられるような空間的に広がったBCS的な対相関ではなく、2個の余剰中性子が空間的にコンパクトな形状を持つBEC的な対相関がαクラスターを仮定する3体模型から示唆されているが、これについて殻模型による第一原理計算により検証する。また、ヘリウム8の基底状態でも、5体模型から4つの余剰中性子がBEC的相関を持つ2つのペアを形成するような描像が得られているが、これについても同様な検証を行う。さらに、励起状態においてこのような構造がどのように変化しうるのかについても理解を深める。
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| 研究実績の概要 |
本研究課題の目標は、中性子過剰核においてクラスター構造などの内部構造を仮定することなく原子核を構成する核子の自由度とその間に働く核力に基づく第一原理計算により定量的な観点からこのダイニュートロン相関を議論し、その発現機構の検証を行うことである。これまでの研究により、偶数個の核子を持つヘリウム同位体の基底状態と第一励起状態について高い信頼性を持つ多体波動関数が第一原理手法によるモンテカルロ殻模型計算により得られている。当該年度では、本研究課題で主に取り扱っているヘリウム同位体における余剰中性子の対相関の議論に関連して、ヘリウム８原子核の鏡映核である炭素８原子核の第一励起状態の励起エネルギーの実験結果にみえる鏡映対称性について簡単な模型計算から連続状態の寄与の重要性を指摘する研究を行った。本研究によって得られた知見を基に、今後、連続状態を考慮したより詳細な多体計算による理論研究や、本研究で議論した炭素８原子核とヘリウム８原子核の対だけでなくその他の原子核対についても実験研究を行うことにより、より広く一般に共鳴状態における励起エネルギーにみえる鏡映対称性について連続状態の寄与の重要性を理論・実験研究の両側面から引き続き検証していくことが望まれる。さらに、このような励起エネルギーにみられる鏡映対称性が、連続状態の寄与だけでなく多核子相関の寄与とどのように関係するのか議論が進展していくことにより、当該研究課題の主題である双中性子相関の物理との設定が見出されることが期待される。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
当該年度内に所属機関の変更が重なり、十分な研究時間を確保することが困難だったため。
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| 今後の研究の推進方策 |
これまでの計算により得られている信頼性の高い多体波動関数を用いて物体固定座標系における密度分布を描くことにより、ヘリウム同位体で余剰中性子がどのような核子対相関を持つのか可視化する。得られた余剰中性子の密度分布からヘリウム同位体が基底状態や励起状態において通常核でみられるような空間的に広がったBCS的な対相関を持つのか、もしくは、空間的にコンパクトな形状を持つようなBEC的な対相関を持つかについて殻模型による第一原理計算により検証する。また、これまで偶数個の核子を持つヘリウム同位体のみを扱ってきたが、奇数個の核子からなるヘリウム同位体へと計算をさらに拡張し、対相関だけでなく多核子相関についても議論し、第一原理計算の観点からダイニュートロン相関の発現機構の理解へと繋げる。
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