核子多体論に基づくｒ過程中性子捕獲反応理論の構築

• 研究課題/領域番号: 26400268
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 新潟大学
• 研究代表者: 松尾 正之 新潟大学, 自然科学系, 教授 (70212214)
• 研究協力者: Zhang Ying 天津大学, 助教
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016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); 2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 中性子捕獲反応 / 中性子過剰核 / 対相関 / 連続状態ＱＲＰＡ理論 / 準粒子共鳴 / 中性子過剰原子核 / 連続状態QRPA理論

研究成果の概要

本研究において、座標表示ハートレー・フォック・ボゴリューボフ理論（HFB理論）と連続状態準粒子乱雑位相近似（連続状態QRPA理論）に基づいて、ｒ過程元素合成の基礎プロセスである中性子直接捕獲反応の理論を構築した。この理論の特徴は、中性子の超流動性（対相関）と低エネルギー集団励起モードがこの反応過程に及ぼす影響を記述することが出来る点にある。この研究ではまた、直接捕獲反応の始状態である中性子の低エネルギー散乱状態に対する対相関効果を詳細に分析し、対相関が準粒子共鳴の幅を減少させたり、S波に共鳴的な振る舞いを引き起こすなど特徴的な振る舞いをもたらすことを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Microscopic derivation of the Bohr-Mottelson collective Hamiltonian and its application to quadrupole shape dynamics (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Matsuyanagi, M. Matsuo, T. Nakatsukasa, K. Yoshida, N. Hinohara, and K. Sato
  • 雑誌名: Physica Scripta 巻: 91 号: 6 ページ: 063014-063014
  • DOI: 10.1088/0031-8949/91/6/063014
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Time-dependent density-functional description of nuclear dynamics (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Nakatsukasa, K. Matsuyanagi, M. Matsuo, and K. Yabana
  • 雑誌名: Reviews of Modern Physics 巻: 88 号: 4 ページ: 045004-045004
  • DOI: 10.1103/revmodphys.88.045004
  • NAID: 120007129249
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Effects of pairing correlation on the low-lyng quasiparticle resonance in neutron drip-line nuclei (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Kobayashi, M. Matsuo
  • 雑誌名: Progress of Theoretical and Experimental Physics 巻: 2016 号: 1 ページ: 1-14
  • DOI: 10.1093/ptep/ptv175
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Microscopic derivation of the quadrupole collective Hamiltonian for shape coexistence/mixing dynamcs (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Matsuyanagi, M. Matsuo, T. Nakatsukasa, K. Yoshida, N. Hinohara, K. Sato,
  • 雑誌名: Journal of Physics G 巻: 43 号: 2 ページ: 24006-24006
  • DOI: 10.1088/0954-3899/43/2/024006
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Continuum quasiparticle random-phase approximation for astrophysical direct neutron capture reactions on neutron-rich nuclei (2015)
  • 著者名/発表者名: Masayuki Matsuo
  • 雑誌名: Physical Review C 巻: 91 号: 3
  • DOI: 10.1103/physrevc.91.034604
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Asymptotic form of neutron Cooper pairs in weakly bound nuclei (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Zhang, M. Matsuo, and J. Meng
  • 雑誌名: Physical Review C 巻: 90 号: 3
  • DOI: 10.1103/physrevc.90.034313
  • 査読あり
• [学会発表] 低エネルギーＳ波散乱が受ける対相関効果のＳ行列による分析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 小林良彦、松尾正之
  • 学会等名: 日本物理学会第７２回年次大会
  • 発表場所: 大阪大学豊中キャンパス （大阪府・豊中市）
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] Effects of pairing correlation on low-energy p- and s-wave scattering in neutron-rich nuclei (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Kobayashi, M.Matsuo
  • 学会等名: ECT* Workshop "Physics beyond the limits of stability: exploring the continuum"
  • 発表場所: European Center for Theoretical Studies in Nuclear Physics and Related Areas, Trento (Italy)
  • 年月日: 2016-10-20
  • 国際学会
• [学会発表] 中性子過剰核におけるＳ波散乱が受ける対相関効果 (2016)
  • 著者名/発表者名: 小林良彦、松尾正之
  • 学会等名: 日本物理学会２０１６年秋季大会
  • 発表場所: 宮崎大学 （宮崎県・宮崎市）
  • 年月日: 2016-09-21
• [学会発表] Effects of pairing correlation on the low-lying quasiparticle resonance in neutron drip-line nuclei (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Kobayashi, M. Matsuo
  • 学会等名: International Nuclear Physics Conference 2016
  • 発表場所: Adelaide Convention Center, Adelaide (Australia)
  • 年月日: 2016-09-13
  • 国際学会
• [学会発表] Effects of pairing correlation on p-wave resonance and s-wave scattering in neutron-rich nuclei (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Kobayashi, M. Matsuo
  • 学会等名: RIBF Users Meeting 2016
  • 発表場所: RIKEN Nishina Center (埼玉県・和光市）
  • 年月日: 2016-09-08
  • 国際学会
• [学会発表] Single-neutron resonance and pairing correlation in neutron-rich nuclei (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Kobayashi, M. Matsuo
  • 学会等名: Resonance and non-Hermitian Quantum Mechanics 2016
  • 発表場所: Research Center for Nuclear Physics, Osaka University (大阪府・茨木市）
  • 年月日: 2016-08-04
  • 国際学会
• [学会発表] Pairing correlation effects on width of quasiparticle resoance in neutron drip-line nuclei (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Kobayashi, M. Matsuo
  • 学会等名: NIC-XIV School
  • 発表場所: Niigata University （新潟県・新潟市）
  • 年月日: 2016-06-15
  • 国際学会
• [学会発表] 中性子ドリップライン原子核における準粒子共鳴幅と対相関効果のメカニズム (2015)
  • 著者名/発表者名: 小林良彦、松尾正之
  • 学会等名: 日本物理学会第70回大会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2015-03-05
• [学会発表] Pairing correlation effects on low-energy quasi-particle resonance in neutron drip-line nuclei (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiko Kobayashi, Masayuki Matsuo
  • 学会等名: The International Symposium on Physics of Unstable Nuclei 2014
  • 発表場所: ホーチミン（ベトナム）
  • 年月日: 2014-11-07
• [学会発表] Pairing correlation effects on low-energy quasi-particle resonance in neutron drip-line nuclei (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiko Kobayashi, Masayuki Matsuo
  • 学会等名: The International Workshop on Nuclear Science and Simulation in fundamental and applied researches
  • 発表場所: ホーチミン（ベトナム）
  • 年月日: 2014-11-01
• [学会発表] Density functional theory of direct neutron capture cross section for the r-process nucleosynthesis (2014)
  • 著者名/発表者名: Masayuki Matsuo
  • 学会等名: 4th Joint Meeting of the APS Division of Nuclear Physics and the Physical Society of Japan
  • 発表場所: Hilton Wikoloa Village, Waikoloa, Hawaii
  • 年月日: 2014-10-10
• [学会発表] Quasi-particle resonance near threshold in neutron drip-line nuclei (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiko Kobayashi, Masayuki Matsuo
  • 学会等名: The International Collaborations in Nuclear Theory Workshop "Physics of exotic nuclei: Theoretical advances and challenges"
  • 発表場所: 理化学研究所
  • 年月日: 2014-06-13
• [学会発表] Quasi-particle resonance near threthold in neutron drip-line nuclei (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiko Kobayashi, Masayuki Matsuo
  • 学会等名: The 2nd Conference on "Advances in Radioactive Isotope Science"
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2014-06-05
• [学会・シンポジウム開催] NIC-XIV School 2016 (2016)
  • 発表場所: Niigata University (新潟県・新潟市）
  • 年月日: 2016-06-13