高エネルギー原子核衝突のための微視的輸送模型によるイベントジェネレータの開発

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17K05448
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 国際教養大学
• 研究代表者: 奈良 寧 国際教養大学, 国際教養学部, 教授 (70453008)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: クォークグルーオンプラズマ / 高エネルギー原子核衝突 / QCD状態方程式 / 輸送理論 / 数値シミュレーション

研究成果の概要

QCD物質の状態方程式を広範囲に決定することを目的とし、重イオン衝突実験における様々な観測量の入射エネルギー依存性がSTARなどの実験グループによって測定されている。実験結果からQCD物質の状態方程式の情報を引き出すために、重イオン衝突の時空発展を記述する微視的輸送模型に基づいたイベントジェネレータJAM2を最新の理論とテクノロジーをもとに全面的に改訂した。微視的輸送模型に状態方程式を導入するために、1) 2体衝突項の圧力調整、2)流体+カスケードと流体+量子分子動力学の開発、3)相対論的平均場理論を使った相対論的量子分子動力学の開発を行った。

自由記述の分野

原子核理論

研究成果の学術的意義や社会的意義

JAM2は高エネルギー原子核衝突で発生する事象（event) すなわち、すべての生成された粒子の運動量分布の情報をシミュレートする世界標準 Monte Carlo event generatorである。JAM2は高エネルギー原子核衝突の時空発展を微視的に記述する理論的枠組みであり実験値から高密度QCD物質の性質を明らかにすることに貢献する。最新版JAM2の開発は高エネルギ一物理、原子核実験だけでなく、中性子散乱、原子炉、核変換、医療、加速器、宇宙工学などの応用分野へ多大な影響を与えるものになる。