破砕過程における量子論的揺らぎの効果

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09640329
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 大西 明 北海道大学, 大学院理学研究科, 講師 (70250412)
• キーワード: 量子ランジュバン法 / 反対称化分子動力学(AMD) / 核間カスケード / 量子揺らぎ / 多重破砕 / 静止Ξ^-反応 / 2粒子運動量相関 / AA相互作用

研究概要

様々な温度・密度での核物質の相とその転移の研究は重イオン物理の最大の目的のひとつである。こうした相の研究は、それぞれの温度(エネルギー)・密度領域における自由度(粒子の種類、クラスター、集団運動)、相互作用(平均場、衝突断面積)、状態の記述(多体問題)、平衡状態(統計的性質)、動力学(動的な多体問題)という様々な要素の理解を必要とする。昨年度までに我々は、「量子統計平衡状態」の記述に必要な量子力学的な揺らぎが「動力学」の記述に与える効果を調べることを主たる目的として、波束のエネルギーの揺らぎを取り入れた量子平衡状態への緩和を動的に記述し得る分子動力学(量子ランジュバン法)を提案した。またこれを、(1)波束動力学の統計的性質、(2)重イオン反応での多重破砕、(3)マイクロクラスターの生成、などの現象に適用し、成果を発表してきた。
本年度は、このような成果に基づき、(1)静止Ξ^-粒子からのハイパ核破片生成、(2)Λ-Λ運動量相関とΛ-Λ相互作用、(3)高エネルギー量イオン反応におけるハドロン自由度の役割、などの課題について研究を行った。(1)は昨年から引続き研究を継続している課題であり、量子ランジュバン法を静止Ξ^-反応に直接適用したものである(Y.Hirata eta al.,submitted)。(2)の課題は、代表的な「統計的でない量子的相関・揺らぎ」である終状態相互作用による運動量相関を逆に用いて、Λ-Λ相互作用の決定を試みたものである。このような量子力学的相関は、偶然に近い運動量をもつ粒子が終状態相互作用でフラグメントを作る(Coalescence)という機構を核反応の記述に動的に取り入れる必要性も示している。例えば(3)の研究で、バイオンの励起状態(相関をもつ核子-中間子と結合する)が核反応中に伝搬することの重要性が明らかになりつつある。このような「量子統計的揺らぎ」と「相互作用による相関」を統合した動力学の構築が今後の大きな課題である。

研究成果

• [文献書誌] T.Myo, A.Ohnishi, K.Kato: "Resonance and Continuum Components of the Strength Function" Progress of Theoretical Physics誌. 99. 801-817 (1998)
• [文献書誌] A.Ohnishi et al.: "Quantum Fluctuation Effects on Nuclear and Atomic Cluster Formation" Nuclear Physics誌. A630. 223c-230c (1998)
• [文献書誌] Y.Hirata et al.: "Formation of twin and double hypernuclei from Ξ^- absorption at rest on ^<12>C" Nuclear Physics誌. A639. 389c-392c (1998)
• [文献書誌] A.Ohnishi et al.: "Can We Extract Lambda-Lambda Interaction from Two-Particle Momentum Correlation?" Nuclear Physics誌. A. 印刷中 (1999)
• [文献書誌] A.Ohnishi and J.Randrup: "Molecular dynamics with quantum fluctuations and its application to heavy ion sollisions" Proc.of the XVII RCNP,Int.Symp.on Innovative Computational Methods in Nuclear Many-Body Problems,(World Scientific). 470-474 (1998)
• [文献書誌] N.Otuka, Y.Nara, A.Ohnishi and T.Maruyama: "The Role of Higher Excited Baryonic Resonances in Heavy Ion Collisions at AGS Energies" Proc.of the XVII RCNP, Int.Symp.on Innovative Computational Methods in Nuclear Many-Body Problems,(World Scientific). 495-497 (1998)