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2018 年度 実績報告書

核力に基づくエキゾチック核の研究

研究課題

研究課題/領域番号 17J06775
研究機関東京大学

研究代表者

吉田 聡太  東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2017-04-26 – 2020-03-31
キーワード原子核構造 / 原子核殻模型 / ベータ崩壊 / 不安定核 / 中性子過剰核 / 核力 / 量子多体問題 / カイラル有効場の理論
研究実績の概要

概ね順調に遂行した。
近年のカイラル有効場の理論に基づく核力の記述や第一原理計算手法の発展から、これらを応用して、バレンス核子に働く有効相互作用を導出して核構造を理解する枠組みが発展しつつある。こうした状況下で、依然として核力自体や多体手法には不定性が残されており、実験的な検証の難しい未知の原子核に関する予言能力という観点からは未だに難しい点も多い。このような状況を改善すべく新たな試みとして理論計算のインプットとなるパラメータを確率推定することで、模型自体の妥当性や結果の信頼度を定量的に議論する一般的な方法論を配置間相互作用(殻模型)を例に提示し、論文として投稿した。この論文はPhysical Review C誌のRapid Communicationとして既に再録されている。再録された論文では、厳密に解ける系での例を議論したが、一般に多体系の計算では、計算資源的な制約から近似を導入して現実的な計算資源で解けるサイズに問題を焼き直し、それらの結果を外挿することで厳密解を推定する。こうした外挿における不定性を評価する一般的な方法論についても着手しており、原子核構造論や物性理論への応用を進めている。
また一方で質量数40近傍の中性子過剰核におけるベータ崩壊の性質の研究に関しても継続して遂行した。投稿論文が採録されたことに加えて、アメリカを中心とした実験グループが新たに実験的に測定した半減期やガモフテラー遷移の分布の解析に加わり、現在新たな論文を投稿中である。新たに測定されたデータは、自身の論文で提示した理論予測とも整合している。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

今年度の成果としては、査読付き査読付き論文2報が再録され、国内会議3件・国際会議2件で発表した。計画通り、実験的検証の難しい領域におけるベータ崩壊の記述を行った。また、前年度の[今後の研究の推進方策]に記した新たな課題に関しても取り組み、論文としてまとめた。

今後の研究の推進方策

これまでの研究の継続的な発展に加えて、多体手法における不定性評価などを通して核力や多体手法に対するフィードバックを与えることを目指す。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Systematic shell-model study of β-decay properties and Gamow-Teller strength distributions in A~40 neutron-rich nuclei2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Sota、Utsuno Yutaka、Shimizu Noritaka、Otsuka Takaharu
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 97 ページ: 054321

    • DOI

      https://doi.org/10.1103/PhysRevC.97.054321

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Uncertainty quantification in the nuclear shell model2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Sota、Shimizu Noritaka、Togashi Tomoaki、Otsuka Takaharu
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 98 ページ: 061301

    • DOI

      https://doi.org/10.1103/PhysRevC.98.061301

    • 査読あり
  • [学会発表] 原子核構造の物理における統計的手法の応用2019

    • 著者名/発表者名
      吉田 聡太
    • 学会等名
      RIBF若手放談会:エキゾチック核物理の将来
  • [学会発表] ガウス過程を用いたNo-core shell modelにおける新たな外挿法2019

    • 著者名/発表者名
      吉田 聡太
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会
  • [学会発表] Non-parametric Bayesian approach to the extrapolation in configuration interaction methods2019

    • 著者名/発表者名
      S. Yoshida
    • 学会等名
      TRIUMF Theory Workshop 2019, Progress in Ab initio Techniques in Nuclear Physics
    • 国際学会
  • [学会発表] Uncertainty quantification in nuclear shell model2018

    • 著者名/発表者名
      S. Yoshida
    • 学会等名
      Recent advances in nuclear structure physics 2018 (RANSP2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Uncertainty quantification in nuclear shell model2018

    • 著者名/発表者名
      S. Yoshida, N. Shimizu, T. Togashi, T. Otsuka
    • 学会等名
      5th Joint Meeting of the APS Division of Nuclear Physics and the Physical Society of Japan
    • 国際学会

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公開日: 2019-12-27  

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