高強度光子場と強磁場による光子渦の生成および光子渦と原子核反応の理論的研究

• 研究課題/領域番号: 24K07057
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 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
• 研究機関: 日本大学
• 研究代表者: 丸山 智幸 日本大学, 生物資源科学部, 教授 (50318391)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2029-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2028年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2027年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2026年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2025年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2024年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
• キーワード: 強磁場 / 光子渦 / ガンマ線 / 光核反応

研究開始時の研究の概要

ガンマ線バースト等の天体における光子の放出機構は未だ未解明であるが、磁場中の荷電粒子の制動放射やコンプトン散乱が重要な役割を果たしていると考えられる。
我々は、以前の研究で、強い磁場中で進行方向に角運動量成分を持つ「光子渦」が生成されることを示した。本研究では、高密度の光子場で発生する非線形コンプトン散乱による光子渦生成、および、超高エネルギー陽子の制動放射による光子渦生成の理論研究を行なう。さらに、光子渦と原子核や素粒子との相互作用を評価するため、光子渦を原子核が吸収する反応の理論研究を行なう。その結果から、光子渦の原子核実験への応用法，光子渦による天体系での元素合成への影響を考察する。