3粒子融合反応に基づく宇宙元素合成の新しい理解

• 研究課題/領域番号: 22740169
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 大阪大学 (2011-2012); 九州大学 (2010)
• 研究代表者: 緒方 一介 大阪大学, 核物理研究センター, 准教授 (50346764)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2012年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2011年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2010年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 3 粒子融合反応 / Ternary Fusion Process / 宇宙元素合成 / triple alpha / CDCC / 3粒子融合反応

研究概要

3 つのα粒子(ヘリウム原子核)から炭素 12 が形成されるという反応の理解を、3 体量子力学反応論を用いることにより深化させた。特に 3 体融合という反応に平明な解釈(定式化)を与え、かつ他の反応模型との違いを明らかにした。また、実験グループとの共同研究をスタートさせ、3 体融合反応の実証実験の立案に参画し、その遂行の一翼を担った。なお、本研究の過程で反応模型の様々な改良が得られた事も、重要な成果として掲げたい。

研究成果

• [雑誌論文] nonresonant Triple-α Reaction Rate at Low Temperature (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Tamii, K. Ogata et al.
  • 雑誌名: Few-Body Syst 巻: (published online) 号: 7-10 ページ: 1607-1610
  • DOI: 10.1007/s00601-013-0697-y
  • NAID: 110009754448
  • 査読あり
• [雑誌論文] Four-Body CDCC Analysis for Breakup Reactions of- Three-Body Projectiles (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Matsumoto, K. Minomo, K. Ogata, M. Yahiro and K. Kato
  • 雑誌名: Few-body systems 巻: (web) 号: 7-10 ページ: 1437-1440
  • DOI: 10.1007/s00601-012-0579-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Determination of 8B(p, γ) 9C Reaction Rate from 9C Breakup (2013)
  • 著者名/発表者名: Tokuro Fukui
  • 雑誌名: Few-Body Systems 巻: (web) 号: 7-10 ページ: 1583-1586
  • DOI: 10.1007/s00601-012-0580-2
  • 査読あり
• [雑誌論文] Study of Tensor Correlations in 4He via the 4He (p, dp) d and 4He (p, dp)pn Reactions (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Miki, et. al.
  • 雑誌名: Few-Body Systems 巻: (online-publishing) 号: 7-10 ページ: 1353-1356
  • DOI: 10.1007/s00601-013-0611-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Systematic analysis of nucleon scattering from 6,7Li with the continuum discretized coupled channels method (2013)
  • 著者名/発表者名: Hairui Guo, Yukinobu Watanabe, Takuma Matsumoto, Kazuyuki Ogata, Masanobu Yahiro
  • 雑誌名: Phys. Rev. C 巻: Vol. 87 号: 2
  • DOI: 10.1103/physrevc.87.024610
  • 査読あり
• [雑誌論文] Recent development of CDCC and future (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Ogata
  • 雑誌名: Progress of Theoretical Physics Supplement 巻: 196
  • NAID: 110009543674
• [雑誌論文] The continuum discretized coupled-channels method and its applications (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Yahiro, K. Ogata, T. Matsumoto, and K. Minomo
  • 雑誌名: Progress of Theoretical and Experimental Physics 巻: 2012
• [雑誌論文] Determination of the structure of 31Ne by a fully microscopic framework (2012)
  • 著者名/発表者名: Kosho Minomo, Takenori Sumi, Masaaki Kimura, Kazuyuki Ogata, Yoshifumi R. Shimizu, and Masanobu Yahiro
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 108
• [雑誌論文] Deformation of Ne isotopes in the region of island of inversion (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Sumi, K. Minomo., et al.
  • 雑誌名: Physical Review C 巻: 85 号: 6
  • DOI: 10.1103/physrevc.85.064613
  • 査読あり
• [雑誌論文] Determination of 8B (p, γ) 9C Reaction Rate from 9C Breakup (2012)
  • 著者名/発表者名: Tokuro Fukui
  • 雑誌名: Physical Review C 巻: 86 号: 2
  • DOI: 10.1103/physrevc.86.022801
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of four-body breakup on 6Li elastic scattering near the Coulomb barrier (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Watanabe, T. Matsumoto, K. Minomo, K. Ogata, and M. Yahiro
  • 雑誌名: Physical Review C 巻: 86 号: 3
  • DOI: 10.1103/physrevc.86.031601
  • 査読あり
• [雑誌論文] Deformation effect on reaction cross sections for neutron-rich Ne-isotopes (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Minomo, S. Watanabe, T. Sumi, M. Kimura, K. Ogata, Y. R. Shimizu, and M. Yahiro
  • 雑誌名: Progress of Theoretical Physics Supplement 巻: 196
  • 査読あり
• [雑誌論文] Self-consistent microscopic description of neutron scattering by 16O based on the continuum particle-vibration coupling method (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Mizuyama and K. Ogata
  • 雑誌名: Physical Review C 巻: 86 号: 4
  • DOI: 10.1103/physrevc.86.041603
  • 査読あり
• [雑誌論文] Eikonal Reaction Theory for One- and Two-Neutron Removal Reactions (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Minomo, T. Matsumoto, K. Ogata, and M, Yahiro
  • 雑誌名: Few-body systems 巻: (web) 号: 7-10 ページ: 1417-1419
  • DOI: 10.1007/s00601-012-0517-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Determination of the structure of ^<31>Ne within fullmicroscopic framework (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Minomo, T. Sumi, M. Kimura, K. Ogata, Y. R. Shimizu, and M. Yahiro
  • 雑誌名: Physical Review Letter 巻: 108:5 号: 5 ページ: 0525031-4
  • DOI: 10.1103/physrevlett.108.052503
  • 査読あり
• [雑誌論文] Three-Body Model Calculation of Spin Distribution in Two-Nucleon Transfer Reaction (2011)
  • 著者名/発表者名: Kazuyuki Ogata, Shintaro Hashimoto, and Satoshi Chiba
  • 雑誌名: Journal of Nuclear Science and Technology 巻: 48 ページ: 1337-1342
• [雑誌論文] Eikonal Reaction Theory for Neutron-Removal Reaction (2011)
  • 著者名/発表者名: Masanobu Yahiro, Kazuyuki Ogata, and Kosho Minomo
  • 雑誌名: Progress of Theoretical Physics 巻: 126
  • NAID: 210000112405
• [雑誌論文] Status of breakup reaction theory (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Ogata, T. Matsumoto, S. Hashimoto, K. minomo, T. Egami, Y. Iseri, K. Minomo, S. Chiba, C. A. Bertulani, Y. R. Shimizu, M. Kamimura, and M. Yahiro
  • 雑誌名: Journal of Physics: Conference Series 巻: 312
• [雑誌論文] Three-Body Model Analysis of Subbarrier α Transfer Reaction (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Fukui, K.Ogata, M.Yahiro
  • 雑誌名: Progress of Theoretical Physics 巻: Vol.125 号: 6 ページ: 1193-1204
  • DOI: 10.1143/ptp.125.1193
  • NAID: 110008685830
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effective radii of deuteron induced reactions (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Hashimoto, M.Yahiro, K.Ogata, K.Minomo, S.Chiba
  • 雑誌名: Physical Review C 巻: Vol.83 号: 5
  • DOI: 10.1103/physrevc.83.054617
  • 査読あり
• [雑誌論文] Eikonal Reaction Theory for Neutron-Removal Reaction (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Yahiro, K.Ogata, K.Minomo
  • 雑誌名: Progress of Theoretical Physics 巻: Vol.126 号: 1 ページ: 167-176
  • DOI: 10.1143/ptp.126.167
  • NAID: 110008712972
  • 査読あり
• [雑誌論文] Deformation effect on total reaction cross sections for neutronrich Ne isotopes (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Minomo, T. Sumi, M. Kimura, K. Ogata, Y. R. Shimizu, and M. Yahiro
  • 雑誌名: Physical Review C 巻: 84:3 号: 3
  • DOI: 10.1103/physrevc.84.034602
  • 査読あり
• [雑誌論文] Three-Body Model Calculation of Spin Distribution in Two-Nucleon Transfer Reaction (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Ogata, S.Hashimoto, S.Chiba
  • 雑誌名: Journal of Nuclear Science and Technology 巻: Vol.48 号: 10 ページ: 1337-1342
  • DOI: 10.3327/jnst.48.1337
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of inclusive (d,xp) reactions on nuclei from 9Be to 238U at 100MeV (2011)
  • 著者名/発表者名: Tao Ye, Shintaro Hashimoto, Yukinobu Watanabe, Kazuyuki Ogata, Masanobu Yahiro
  • 雑誌名: Phys. Rev. C 巻: Vol. 84 号: 5
  • DOI: 10.1103/physrevc.84.054606
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inclusive Proton Energy Spectra of the Deuteron Induced Reaction (2011)
  • 著者名/発表者名: J.Wang, T.Ye, W.Sun, Y.Watanabe, K.Ogata
  • 雑誌名: Chinese Physics Letters 巻: Vol.28 号: 11 ページ: 112401-112401
  • DOI: 10.1088/0256-307x/28/11/112401
  • 査読あり
• [雑誌論文] Status of breakup reaction theory (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Ogata, et al.
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series 巻: (掲載決定)
  • 査読あり
• [雑誌論文] 炭素12生成の新しい理解 (2011)
  • 著者名/発表者名: 緒方一介
  • 雑誌名: 原子核研究 巻: (印刷中)
• [雑誌論文] Brieva-Rook localization of the microscopic nucleon-nucleus potential (2010)
  • 著者名/発表者名: Kosho Minomo, Kazuyuki Ogata, Michio Kohno, Yoshifumi R. Shimizu, and Masanobu Yahiro
  • 雑誌名: Journal of Physics G 巻: Vol.37
• [雑誌論文] Dynamical Relativistic Effects in Breakup Processes of Halo Nuclei (2010)
  • 著者名/発表者名: Kazuyuki Ogata, Carlos A. Bertulani
  • 雑誌名: Progress of Theoretical Physics 巻: Vol.123, No.4
  • NAID: 110007612420
• [雑誌論文] Dynamical Relativistic Effects in Breakup Processes of Halo Nuclei (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Ogata, et al.
  • 雑誌名: Progress of Theoretical Physics 巻: 123-4 ページ: 701-718
  • NAID: 110007612420
  • 査読あり
• [学会発表] Status of breakup reaction theory, ESNT workshop on Nuclear pair correlations proved via proton-induced transfer and knock-out reactions (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Ogata
  • 学会等名: SPhN
  • 発表場所: CEA/Saclay, France
• [学会発表] Theoretical approaches to knockout/removal reactions (2012)
  • 著者名/発表者名: K.Ogata
  • 学会等名: RCNP mini workshop on Experimental Approach to Cluster Structures in Nuclei
  • 発表場所: 大阪大学核物理研究センター(大阪府)
  • 年月日: 2012-02-16
• [学会発表] 直接反応研究と大規模計算 (2012)
  • 著者名/発表者名: 緒方一介
  • 学会等名: HPCI戦略プログラム分野5研究会「大規模計算による原子核研究の展開-核子多体系を中心に-」
  • 発表場所: 理研仁科センター(埼玉県)(招待講演)
  • 年月日: 2012-01-24
• [学会発表] Breakup of 22C studied by CDCC with Cluster-Orbital Shell-Model wave functions (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Ogata
  • 学会等名: 13th INTERNATIONAL CONFERENCE ON NUCLEAR REACTION MECHANISMS
  • 発表場所: Villa Monastero, Varenna, Italy
• [学会発表] 炭素12生成の新しい理解 (2011)
  • 著者名/発表者名: 緒方一介
  • 学会等名: 東京工業大学セミナー
  • 発表場所: 東京工業大学(東京都)
  • 年月日: 2011-12-07
• [学会発表] Quantum scattering of three particles in stars : new understanding of the formation of 12C (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Ogata
  • 学会等名: International symposium on frontiers in nuclear physics
  • 発表場所: Beihang University (China)
  • 年月日: 2011-11-03
• [学会発表] Recent development of CDCC and future (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Ogata
  • 学会等名: Frontier Issues in Physics of Exotic Nuclei (YKIS 2011)
  • 発表場所: 京都大学基礎物理学研究所(京都府)(招待講演)
  • 年月日: 2011-10-12
• [学会発表] 炭素12生成の新しい理解 (2011)
  • 著者名/発表者名: 緒方一介
  • 学会等名: 滞在型研究会「全天体形成」
  • 発表場所: 北海道大学(北海道)
  • 年月日: 2011-08-17
• [学会発表] 3粒子入射過程研究の現状と展望 (2011)
  • 著者名/発表者名: 緒方一介
  • 学会等名: 基研研究会「微視的核反応理論による物理」
  • 発表場所: 京都大学基礎物理学研究所(京都府)
  • 年月日: 2011-08-02
• [学会発表] 炭素12生成の新しい理解 (2011)
  • 著者名/発表者名: 緒方一介
  • 学会等名: 第28回つくば不安定核セミナー
  • 発表場所: 筑波大学(茨城県)
  • 年月日: 2011-04-27
• [学会発表] 炭素12生成の新しい理解 (2011)
  • 著者名/発表者名: 緒方一介
  • 学会等名: RCNP核構造反応セミナー
  • 発表場所: 大阪大学核物理研究センター(大阪府)
  • 年月日: 2011-04-21
• [学会発表] Quantum scattering of three particles in stars: new understanding of the formation of 12C (2011)
  • 著者名/発表者名: Kazuyuki Ogata
  • 学会等名: International symposium on frontiers in nuclear physics
  • 発表場所: Ruxin conference center, Beihang University, China
• [学会発表] Recent development of CDCC and future (2011)
  • 著者名/発表者名: Kazuyuki Ogata
  • 学会等名: Frontier Issues in Physics of Exotic Nuclei (YKIS2011)
  • 発表場所: Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto, Japan
• [学会発表] Quantum three-body calculation of triple-alpha reaction rate (2010)
  • 著者名/発表者名: 緒方一介
  • 学会等名: Impact of the new aaa reaction rate on stellar evolution and nucleosynthesis
  • 発表場所: 理研仁科センター(埼玉県)
  • 年月日: 2010-12-17
• [学会発表] 12C生成反応の新しい理解 (2010)
  • 著者名/発表者名: 緒方一介
  • 学会等名: 大阪市立大学セミナー
  • 発表場所: 大阪市立大学(大阪府)
  • 年月日: 2010-12-02
• [学会発表] Quantum scattering of three particles in stars : new understanding of the formation of 12C (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Ogata
  • 学会等名: 京都大学基礎物理学研究所セミナー
  • 発表場所: 京都大学基礎物理学研究所(京都府)
  • 年月日: 2010-11-19
• [学会発表] Quantum scattering of three particles in stars : new understanding of the formation of 12C (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Ogata
  • 学会等名: Hadrons and Nuclei under Extreme Conditions
  • 発表場所: 東京工業大学(東京都)
  • 年月日: 2010-09-16
• [学会発表] 12C生成反応の新しい理解2 (2010)
  • 著者名/発表者名: 緒方一介
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 九州工業大学(福岡県)
  • 年月日: 2010-09-12
• [学会発表] 炭素12生成の新しい理解 (2010)
  • 著者名/発表者名: 緒方一介
  • 学会等名: 「少数粒子系物理の現状と今後の展望」研究会
  • 発表場所: 福岡国際会議場(福岡県)
  • 年月日: 2010-08-20
• [学会発表] 核反応論研究の現状と展望 (2010)
  • 著者名/発表者名: 緒方一介
  • 学会等名: RCNP研究会「不安定核や高運動量移行を用いた核反応機構の研究」
  • 発表場所: 大阪大学核物理研究センター(大阪府)
  • 年月日: 2010-08-02
• [学会発表] Status of breakup reaction theory (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Ogata
  • 学会等名: The International Nuclear Physics Conference (INPC2010)
  • 発表場所: University of British Columbia (Canada)
  • 年月日: 2010-07-06
• [学会発表] Quantum scattering of three particles in stars: new understanding of the formation of 12C (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Ogata
  • 学会等名: GCOE Summer School on Hadrons and Nuclei under Extreme Conditions
  • 発表場所: Tokyo Institute of Technology
• [学会発表] Status of breakup reaction theory (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Ogata
  • 学会等名: The International Nuclear Physics Conference (INPC2010)
  • 発表場所: University of British Columbia
• [学会発表] Triune Nuclear Physics: recent achievement and future perspective
  • 著者名/発表者名: K. Ogata
  • 学会等名: RCNP One-day workshop on Breakup dynamics of unstable nuclei
  • 発表場所: RCNP, Osaka University
• [学会発表] Interplay between the 2nd 0+ resonance and the nonresonant continuum of the drip-line two-neutron halo nucleus 22C
  • 著者名/発表者名: K. Ogata
  • 学会等名: The Third International Symposium on Frontiers in Nuclear Physics - Use of RI beams for study of reaction mechanisms and coupling between bound and continuum states
  • 発表場所: Beihang University
• [学会発表] The Continuum-Discretized Coupled-Channels methods
  • 著者名/発表者名: K. Ogata
  • 学会等名: ESNT workshop on Nuclear pair correlations proved via proton-induced transfer and knock-out reactions
  • 発表場所: SPhN, CEA/Saclay, France
• [学会発表] Status of breakup reaction theory
  • 著者名/発表者名: K. Ogata
  • 学会等名: ESNT workshop on Nuclear pair correlations proved via proton-induced transfer and knock-out reactions
  • 発表場所: SPhN, CEA/Saclay, France
• [学会発表] 分解反応と動的Fano効果
  • 著者名/発表者名: 緒方一介
  • 学会等名: RCNP研究会「原子核の閾値近傍における共鳴現象と反応ダイナミクス」
  • 発表場所: 大阪大学核物理研究センター
• [学会発表] COSM-CDCC法を用いた22C分解反応の記述
  • 著者名/発表者名: 緒方一介
  • 学会等名: 日本物理学会 2012年秋季大会
  • 発表場所: 京都産業大学
• [学会発表] 核反応と元素合成
  • 著者名/発表者名: 緒方一介
  • 学会等名: 日本物理学会 2012年秋季大会 シンポジウム「原子核における弱電相互作用と元素合成」
  • 発表場所: 京都産業大学
• [備考]
  • URL: http://www.rcnp.osaka-u.ac.jp/Divisions/np2/index.php?%B8%B6%BB%D2%B3%CB%CA%AA%CD%FD%B3%D8
• [備考] 原子核物理の研究内容を記載(本研究の簡単な紹介を含む)。
• [備考] 原子核物理学 - RCNP理論部
  • URL: http://www.rcnp.osaka-u.ac.jp/Divisions/np2/index.php?%B8%B6%BB%D2%B3%CB%CA%AA%CD%FD%B3%D8