モンテカルロ殻模型

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13002001
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 大塚 孝治 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (20201379)
• 研究分担者: 梶野 敏貴 国立天文台, 理論天文学研究科, 助教授 (20169444) ; 下浦 亨 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (10170995) ; 板垣 直之 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (70322659) ; 本間 道雄 会津大学, コンピューター理工学部, 講師 (40264569) ; 水崎 高浩 専修大学, 法学部, 助教授 (50251400)
• キーワード: 原子核構造 / 殻模型 / 殻進化 / モンテカルロ殻模型 / 不安定原子核 / テンソル力 / エキゾチック原子核 / 核子間有効相互作用

研究概要

本研究計画では、今年度はpf殻領域原子核の有効相互作用の確立とそれらの統一的な記述、質量数A=130近辺の重い原子核における陽子-中性子間の相関の異常な抑制、テンソル力による殻進化メカニズムの提唱、中性子数Nが20より少ないエキゾチック原子核における構造の異常性、などを主に明らかにした。天体核理論、不安定核の実験的研究についても引き続き遂行した。
pf殻領域原子核に関しては、GXPF1相互作用の性質について詳しく分析した論文を出版し、さらにN=Z=28閉殻(^<56>Ni)の安定性について、精密に議論した。その結果、従来、スタラスブールのグループらによって主張されてきた、G行列相互作用に単極補正のみを加えれば十分である、という考えは間違っており、他の多重極も効いている事を示した。また、GXPF1相互作用における単極補正はスタラスブールのグループのKB修正型のものに比べて幅広い補正が加えられてあるのだが、大塚らによって提唱されているスピン及びアイソスピン・フリップ型の単極が特に大きいことが確認された。この性質により、58Niなどの原子核のガモフテラー(GT)遷移がよく再現できるようになり、最近の大阪大学核物理研究センターの実験データをよく説明している。^<134>Teなどの不安定原子核でのE2遷移が異常に抑制されている問題は、この領域での殻構造と相互作用の競争で矛盾なく説明されることがモンテカルロ殻模型で示されてきたが、さらにこの異常が中性子数の増大とともにどのように変化するのか、磁気能率などとはどう関わるか、などを定量的に予言した。テンソル力によって殻構造がどのように進化するか、一般的に、直観的に説明し、予言できるようにした。この殻進化が実際に見えている場合を具体的に指摘し、そのために特に不安定原子核の変形などがどのように変わっていくのか、モンテカルロ殻模型により調べている。

研究成果

• [文献書誌] 本間道雄, 大塚孝治, B.A.Brown, 水崎高浩: "New effective interaction for pf-shell nuclei and its implications for the stability of the N=Z=28 closed core"Physical Review C. 69(未定). (2004)
• [文献書誌] S.N.Liddick, B.A.Brown, 本間道雄, 水崎高浩, 大塚孝治, 他: "Lowest Excitations in ^<56>Ti and the predicted N=34 shell closure"Physical Review Letters. 92. 072502 (2004)
• [文献書誌] 大塚孝治, 藤本林太郎, 宇都野穣, B.A.Brown, 本間道雄, 水崎高浩: "Reply"Physical Review Letters. 91. 179202 (2003)
• [文献書誌] A.F.Lisetskiy, 本間道雄, 大塚孝治, 水崎高浩, B.A.Brown, 他: "Experimental evidence for ^<56>Ni-core breaking from the low-spin structure of the N=Znucleus ^<58>Cu_<29>"Physical Review C. 68. 034316 (2003)
• [文献書誌] 鈴木俊夫, 藤本林太郎, 大塚孝治: "Gamow-Teller transitions and magnetic properties of nuclei and shell evolution"Physical Review C. 67. 044302 (2003)
• [文献書誌] 板垣直之, 大塚孝治, 池田清美, 岡部成玄: "Equilateral-triangular shape in ^<14>C"Physical Review Letters. 92(未定). (2004)