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2009 年度 実績報告書

原子核の新しい殻構造とスピン依存型遷移の理論的研究

研究課題

研究課題/領域番号 18540290
研究機関日本大学

研究代表者

鈴木 俊夫  日本大学, 文理学部, 教授 (70139070)

研究分担者 千葉 敏  (独)日本原子力研究開発機構, 先端基礎研究センター, 研究主幹 (60354883)
キーワード殻模型 / ガモフ・テラー遷移 / 電子捕獲反応 / 第一禁止遷移 / ベータ崩壊 / r-過程 / テンソル力 / 三体力
研究概要

高温、高密度の星内部での電子捕獲反応の研究を行った。新しい殻模型ハミルトニアンGXPF1によるガモフ・テラー遷移強度分布を用いて、Ni、Fe同位体からの電子捕獲反応率を評価し、高温(T_9>5)では従来のKB3Gに比べ概ね捕獲率が30%ほど減少し、低温(T_9<2)では低励起エネルギー状態での遷移分布に敏感に依存することを見い出した。特に、^<58>Ni、^<60>Niでは低温で捕獲率が増大する。
中性子数N=126のr-過程での滞留核のベータ崩壊を殻模型を用いて研究した。ガモフ・テラー遷移および第一禁止遷移からの寄与を共に評価して、アイソトーンの寿命を求めた。第一禁止遷移が寿命を著しく減少させることを示した。また、この短寿命がr-過程での元素合成、特に質量数A=195付近の第三ピーク核の合成に及ぼす影響を調べた。
デルタ粒子の励起に起因する三体力を評価し、殻模型有効相互作用のアイソスピンT=1のチャネルでの2体力のモノポール項およびマルチポール項への寄与をsd殻核、pf殻核において求めた。この三体力は中性子過剰核では斥力として働き、酸素同位体、カルシウム同位体の基底状態のエネルギーの振舞いを良く説明することができる。特に、酸素では^<24>Oがドリップ線核になることを示すことができた。
モノポール項の性質に基づき、ベアなテンソル力の性質をそのまま保った普遍的な核内有効相互作用を構築した。この相互作用を用いて、崩壊線近傍での魔法数の変化等の殻進化、すなわち有効一粒子エネルギーの変化を多くの核領域で記述することに成功した。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (11件)

  • [雑誌論文] Novel Features of Nuclear Forces and Shell Evolution in Exotic Nuclei2010

    • 著者名/発表者名
      T.Otsuka, T.Suzuki, M.Honma, Y.Utsuno, N.Tsunoda, K.Tsukiyama, M.Hjorth-Jensen
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 104

      ページ: 012501/1-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neutrino-induced reactions on 56Fe and 56Ni, and production of 55Mn in population III stars2009

    • 著者名/発表者名
      T.Suzuki, M.Honma, K.Higashiyama, T.Yoshida, T.Kajino, T.Otsuka, H.Umeda, K.Nomoto
    • 雑誌名

      Physical Review C 79

      ページ: 061603(R)/1-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Exotic Electromagnetic Transitions in Neutron-rich Carbon Isotopes2009

    • 著者名/発表者名
      T.Suzuki, T.Otsuka
    • 雑誌名

      International Journal of Modern Physics E 18

      ページ: 1992-1996

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structure of Light Neutron-rich Nuclei and Important Roles of Tensor Interaction2009

    • 著者名/発表者名
      T.Suzuki, T.Otsuka
    • 雑誌名

      AIP Conference Proceedings 1165

      ページ: 53-56

  • [学会発表] 第三ピーク滞留核領域核のベータ崩壊モード2010

    • 著者名/発表者名
      T.Suzuki
    • 学会等名
      日本物理学会第65回年回
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2010-03-21
  • [学会発表] GT and FF Transitions in Astrophysical Processes2010

    • 著者名/発表者名
      T.Suzuki
    • 学会等名
      The 4^<th> LACM-EFES-JUSTIPEN Workshop
    • 発表場所
      Oak Ridge National Laboratory, U.S.A.
    • 年月日
      2010-03-16
  • [学会発表] Half-lives of N=126 Isotones and the r-Process2010

    • 著者名/発表者名
      T.Suzuki, T.Yoshida, Y.Utsuno
    • 学会等名
      10^<th> International Symposium on Origin of Matter and Evolution of the Galaxies(OMEG10)
    • 発表場所
      RCNP, 大阪大学
    • 年月日
      2010-03-08
  • [学会発表] Nuclear Weak Processes and Nucleosynthesis in Stars2010

    • 著者名/発表者名
      T.Suzuki
    • 学会等名
      ICOR-EFES International Symposium on New Facet of Spin-isospin Responses(SIR2010)
    • 発表場所
      小柴ホール、東京大学
    • 年月日
      2010-02-19
  • [学会発表] Shell Model Study of Spin Modes in Ni and Ca Isotopes2010

    • 著者名/発表者名
      T.Suzuki
    • 学会等名
      EFES-NSCL Workshop on Perspectives on the Modern Shell Model and Related Experimental Topics
    • 発表場所
      Michiga State University, U.S.A
    • 年月日
      2010-02-05
  • [学会発表] Structure of Light Exotic Nuclei2009

    • 著者名/発表者名
      T. Suzuki
    • 学会等名
      International Conference on Nuclear Structure and Related Topics
    • 発表場所
      Dubna, Russia
    • 年月日
      20090600
  • [学会発表] Gamow-Teller Transitions in Astrophysical Processes2009

    • 著者名/発表者名
      T.Suzuki
    • 学会等名
      EFES-JUSTIPEN workshop
    • 発表場所
      理化学研究所
    • 年月日
      2009-12-07
  • [学会発表] Spin Resposes in Nuclei, Neutrino-induced Reactions and Nucleosynthesis in Stars2009

    • 著者名/発表者名
      T.Suzuki
    • 学会等名
      7^<th> Japan-China Joint Nuclear Physics Symposium
    • 発表場所
      筑波大学
    • 年月日
      2009-11-13
  • [学会発表] Neutrino-induced Reactions on Ni and Fe Isotopes and Nucleosynthesis in Stars2009

    • 著者名/発表者名
      T.Suzuki, M.Honma, K.Higashiyama, T.Yoshida, T.Kajino, T.Otsuka, H.Umeda, K.Nomoto
    • 学会等名
      3^<rd> Joint Meeting of the APS-DNP and Physical Society of Japan
    • 発表場所
      Hawaii, U.S.A
    • 年月日
      2009-10-15
  • [学会発表] Neutrino-induced Reactions on Nuclei and Nucleosynthesis in Stars2009

    • 著者名/発表者名
      T.Suzuki
    • 学会等名
      Neutrinos and Dark Matter 2009
    • 発表場所
      Wisconsin, U.S.A.
    • 年月日
      2009-09-02
  • [学会発表] Structure of Light Neutron-rich Nuclei and Important Roles of Tensor Interaction2009

    • 著者名/発表者名
      T.Suzuki, T.Otsuka
    • 学会等名
      International Conference on Nuclear Structure and Dynamics
    • 発表場所
      Dubrovnik, Croatia
    • 年月日
      2009-05-08

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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