研究課題
星の中における元素の進化過程において、酸素16原子核は鍵となる原子核で、炭素12の生成後、引き続いてα粒子を捕獲し生成される。この主要な過程は良く知られた放射性捕獲反応と呼ばれるもので、α粒子と炭素原子核が極低エネルギーの連続状態からクーロン障壁を通過し、ガンマ線を放出しつつ酸素16原子核の基底状態へと遷移する。このような反応率は極めて小さく、実験的検証は困難なため、信頼のおける理論計算が望まれている。最終年度の主な成果は局在した原子核クラスター状態を記述する新たな方法の開発とそのテストで、原著論文としてまとめられた。芯核との直交条件付5体系の高精度記述については検討中で、計算コードは完成し、現在確率論的変分法による5体波動関数の最適化を行っている。必要とされる模型空間が非常に大きいため、波動関数の完全な収束を得るためにはさらなる実行時間が必要である。より効率的な計算アルゴリズムの検討も含め、引き続き実行を続ける。その他の業績として、原子核におけるαクラスターの発現について、何故その理論的記述が難しいかを定量的に示し、その成果は共著書の一章としてまとめられた。また、ニュートリノ反応の専門家とともに、宇宙核反応に関する総説を出版した。研究期間を通じての大きな成果は、芯核とのパウリ原理を考慮しつつ、芯核周りの4粒子の殻模型状態とクラスター状態を同時に記述し得る方法の定式化を行ったことである。また、殻模型状態とクラスター状態の関係を定量化し、従来の方法による計算の問題点を明らかにした。挑戦的な5体計算の計算コードは既に開発済みであり、残るところは実際の数値計算の実行とその評価である。研究期間終了後も引き続き検討を続け、放射性捕獲反応の信頼のおける評価を行いたい。
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