| 研究課題/領域番号 |
17K05450
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| 研究機関 | 千葉工業大学 |
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研究代表者 |
東山 幸司 千葉工業大学, 創造工学部, 教授 (60433679)
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| 研究分担者 |
吉永 尚孝 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (00192427)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | 原子核構造 / 二重ベータ崩壊 / 殼模型 / 生成座標法 / 核子対殼模型 / 理論核物理 |
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| 研究実績の概要 |
本研究の成果は，テルル130原子核およびキセノン136原子核に対して，ニュートリノを放出しない二重ベータ崩壊の核行列要素を評価したことである。これまでの先行研究では，核子の一粒子軌道に対する占有数の実験値を再現すれば，理論計算において核行列要素を正確に求められると考えられてきた。しかしながら本研究では，占有数が正しく再現できても核行列要素が大きく変化する事を示した。また本研究では，殻模型計算と幾つかのタイプの核子対殻模型計算により得られる原子核波動関数を用いて核行列要素の数値解析を実行したところ，模型空間が小さくなるにつれて核行列要素が大きくなることを明らかにした。本研究の計算結果は先行研究の結果に比べて小さい核行列要素を予言している。
また本研究では，電気双極子モーメント（EDM）の観測実験が盛んにおこなわれている水銀199原子について，原子核のシッフモーメントを計算し，原子のEDMを評価した。パリティと時間反転対称性(PT)を破る相互作用により生じる，重い原子核に対するシッフモーメントの理論研究は，これまで平均場模型による計算しか行われていなかったが，初めて平均場を超えた枠組みによる数値解析に成功した。本研究の結果により，PTを破る相互作用により生じるシッフモーメントは特定のエネルギーレベルの寄与が重要であることが明らかになった。
その他の成果として，生成座標法により質量数80領域の偶偶核の数値解析を実行し，波動関数を解析することにより，この領域の原子核にみられる三軸非対称変形の性質を明らかにした。
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| 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
本研究では令和元年度において，生成座標法を用いた中重核領域の原子核構造の数値解析およびニュートリノを放出しない二重ベータ崩壊の核行列要素の計算を行う計画であった。
質量数80領域のパラジウムおよびルテニウムアイソトープに対して，原子核構造の計算を行っているが，二重ベータ崩壊の計算には着手できておらず，その点では予定よりも遅れている。一方で，質量数210領域の原子核構造の数値解析を行うと共に，電気双極子モーメントの評価を行っており，研究はおおむね順調に進展している。
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| 今後の研究の推進方策 |
本研究では令和二年度において，生成座標法により得られた波動関数を用いて，質量数80領域，質量数100領域におけるニュートリノを放出しない二重ベータ崩壊の核行列要素の計算を目指す。これと並行して，更に重い質量数150以上の原子核構造の解明を目指す。この領域の原子核を計算するための計算コードの改良は行っており，質量数150領域の有効相互作用を決定する段階である。偶偶核・奇核・奇奇核のエネルギー準位・電磁遷移の実験値を同時に再現するように相互作用を決定し，核子対殻模型の波動関数を詳細に解析することで原子核構造を明らかにする。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
研究発表の旅費に充てることを考えていたが，新型コロナウイルス感染拡大の影響から研究会が中止となった。今後の状況が分からないことから，研究を遂行するために必要なワークステーションの購入する費用に充てることを計画している。
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