相対論的平均場理論による原子核での表面パイ中間子凝縮

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14340076
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 土岐 博 大阪大学, 核物理研究センター, 教授 (70163962)
• 研究分担者: 保坂 淳 大阪大学, 核物理研究センター, 助教授 (10259872) ; 池田 清美 新潟大学, 名誉教授 (40011548)
• キーワード: 表面パイ中間子凝縮 / 相対論的平均場近似 / カイラルモデル / マジック数 / カイラル対称性の回復 / パリティーの射影 / 圧縮率 / 核子の

研究概要

原子核でのパイ中間子の役割についての研究を行った。今年度の重要な結果はハドロン物理で使っているラグランジャンである線形シグマモデルを使って、相対論的平均場理論の範囲で原子核の記述を行ったことである。カイラル対称性を持っている事と、ほぼ全てのパラメータがハドロン物理で決定されていることで多くのことを見出すことが出来た。
1.原子核の中でカイラル対称性は約20%回復していることが分かった。そのとき核子の質量も20%減少している。
2.表面パイ中間子凝縮することで始めて原子核のスピン軌道力が再現されることが分かった。現象論的にしか記述されていなかったマジック数がミクロのレベルから導出できたことは非常に重要である。
3.問題点として原子核の圧縮率が大きすぎることから通常のマジック数が出せないことが分かった。これらの結果はProg.Theor.Phys.に論文発表された。この結果をふまえて現在研究を進めているのはパリティーの良い状態(パリティー射影)を作って変分計算を行うことである。定式化が完成し現在は数値計算を行っている。さらには、パイ中間子凝縮の結果起こる特徴的な現象の定式化も行った。

研究成果

• [文献書誌] Y.Ogawa, H.Toki, S.Tamenaga, H.Shen, A.Hosaka, S.Sugimoto, K.Ikeda: "Chiral Sigma Model with Pion Mean Field in Finite Nuclei"Prog.Theor.Phys.. 111. 75-92 (2004)
• [文献書誌] K.Sumiyoshi, H.Suzuki, S.Yamada, H.Toki: "Properties of a Relativistic Equation of State for Collapse Driven Supernovae"Nucl.Phys.. A730. 227-251 (2004)
• [文献書誌] L.S.Geng, H.Toki, J.Meng: "Alpha Decay Chains of 115-288-173 and 115-287-172 in the Relativistic Mean Field Theory"Phys.Rev.. C68. 061303 (2003)
• [文献書誌] L.S.Geng, H.Toki, A.Ozawa, J.Meng: "Proton and Neutron Skins of Light Nuclei within the Relativistic Mean Field Theory"Nusl.Phys.. A730. 80-94 (2004)
• [文献書誌] L.S.Geng, H.Toki, S.Sugimoto, J.Meng: "Relativistic Mean Field Theory for Deformed Nuclei with the Pairing Correlations"Prog.Theor.Phys.. 110. 921-936 (2003)
• [文献書誌] N.Sandulescu, L.S.Geng, H.Toki, G.Hillhouse: "Pairing Correlations and Resonant States in the Relativistic Mean Field Theory"Phys.Rev.. C68. 054323 (2003)
• [文献書誌] L.N.Savushkin, H.Toki: "The atomic nucleus as a relativistic system"Springer Verlag. 349 (2004)