| 研究課題/領域番号 |
22K14043
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 岐阜工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
渡邉 慎 岐阜工業高等専門学校, その他部局等, 講師 (70783554)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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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 |
1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2025年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2024年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2023年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2022年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
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| キーワード | 不安定核 / 非弾性散乱 / 変形 / 分解反応 / 弱束縛 / ハロー核 / 共鳴 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、原子核の束縛・非束縛の境界における様相を解明すべく、原子核の存在限界線近傍に位置する弱束縛な原子核の励起状態を系統的に解析する。この励起状態は、粒子放出に対して不安定な状態(共鳴状態)にあり、その記述には生成から崩壊までを追従する反応理論が必要である。しかしながら、これまでの反応理論では、構成粒子が球形と仮定されており、重いドリップライン領域の原子核のように、変形した原子核にそのまま適用するのは危険である。本研究では、変形の効果を陽に扱う反応模型を用いて「変形」と「弱束縛」の競合を明らかにする。さらに、観測量（断面積）との対応関係も明確にし、実験データと整合性のある理解を目指す。
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| 研究実績の概要 |
原子核の存在限界近傍では、変形した芯核に中性子が緩く束縛した原子核(変形ハロー核)が存在することが知られている。このような変形ハロー核の極限状態(束縛・非束縛の境界)での性質を探るときにポイントとなるのは、「変形」と「弱束縛」の効果を適切に理論に取り込むことである。令和4年度は、変形ハロー核の反応計算のインプットになる「芯核―標的核のポテンシャル」に焦点を絞って解析を行った。変形ハロー核の散乱では、芯核自体も不安定核であり、そのポテンシャルは理論的に構築するほかない。一方で、ここで構築した理論的なポテンシャルは、安定核散乱実験から予想される現象論的ポテンシャルとは形状が大きく異なっており、変形の解析で通常使われる巨視的模型をそのまま適用するのには疑問があった。そこで問題を切り分け、変形ハロー核の散乱の部分系である「芯核＋標的核」の反応に着目した。これは、理論的には単純な2体非弾性散乱問題に対応し、ポテンシャルを仮定しない微視的模型との比較が容易にできる。実際の解析では、典型的な変形核で密度分布もよく知られている炭素12を入射核とし、軽い標的核(炭素12)から重い標的核(鉛208)までの反応を様々な入射エネルギーの下で系統的に調査した。その結果、従来の巨視的模型は、変形の大きさ(変形度)を適切に取れば微視的模型の結果と系統的によく一致した。特に、高エネルギー領域で生じるポテンシャルの違いが、散乱計算を行った後の観測量にはほとんど表れないことを確認できた。この結果は、本来の目的である変形ハロー核の解析を加速させると期待できる。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
令和4年度の研究遂行中に生じた疑問点に関し、微視的理論と組み合わせて解析を行うことで概ね解決に至ったため。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和4年度の研究により、非弾性散乱に関しては、高エネルギー領域でも巨視的模型が変形の特徴を十分に記述できることを示せた。巨視的模型は、微視的模型に比べて柔軟に他の模型と接続できるという利点がある。今後は、分解過程を適切に記述する連続状態離散化チャネル結合と組み合わせ、「変形」と「弱束縛」の効果を定量的に評価する。
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