| 研究課題/領域番号 |
18K03636
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| 研究機関 | 北見工業大学 |
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研究代表者 |
升井 洋志 北見工業大学, 工学部, 教授 (30396345)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 中性子-中性子相関 / Halo構造 / 非束縛状態 / 不安定核 / クラスター |
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| 研究実績の概要 |
一般に、原子核の束縛エネルギーが小さくなる状況ではその小さな束縛エネルギーのために波動関数が漸近領域で大きく広がる。Halo構造はその現象が顕著に起こる場合に相当し、遠心力バリアの影響を受けないような小さい軌道角運動量（L=0ないしは1）を持った価核子の波動関数が大きく広がることに起因する。どの軌道が支配的になるかを決めている要因は「価核子の軌道準位」、「核子相関の強さ」、「束縛エネルギーの大きさ」であり、三体模型を用いた微視的計算により、どの要因が説明変数となって原子核の構造変化（Halo構造の形成）を引き起こしているかを解明した。計算にあたっては、フッ素同位体の中性子ドリップライン核である31Fを対象とし、29F+n+nの三体模型として取り扱い、29F-n間のポテンシャルを実験と矛盾ない範囲で変化させ、30Fにおけるp-軌道とf-軌道の準位、31Fの束縛エネルギーおよび核半径の依存性を解析した。
さらに結果を解析・議論することで、原子核のHalo構造およびその抑制が、核内における軌道角運動量の大きい準位と小さい準位の間のエネルギー間隔を説明変数とすることで統一的に理解することができ、かつ核子相関がその構造変化をさらに顕著にすることを示した。このことをHalo構造の抑制である「新たなAnti-Halo効果」として定義した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
本申請は(I)現実的核力が引き起こす核子相関の精密な解析および(II)価核子の模型空間における非束縛状態が核構造に与える影響の解明の二つを研究期間である3年間で明らかにすることが目的である。それらの理論的解明にあたり「ガウス基底によるM-schemeクラスター殻模型的アプローチ(M-scheme COSM)」を計算手法の主軸とし、(a)核内での相関を微視的視点で解析、(b)コア核内での重陽子相関が価核子空間に与える影響の解明、(c)重陽子-重陽子相関を取り扱える模型空間への拡張、の三つを具体的研究遂行手段としてあげている。これまで現実的核力を用いたテンソル相関と中性子-中性子相関については、非束縛状態の効果が十分に取り入れられる微視的取り扱いを十分に行ってきた。とくに核子相関とHaloのような原子核全体の構造の変化は核内のエネルギー準位を説明変数とすることで相関が記述できることを示した。
これまでの研究成果は国際会議ならびに国内の学会において発表済みであり、かつ学術論文として発表している。本研究課題の申請年数は３年であり、昨年度が最終年度であったが、新型コロナウィルス感染拡大の影響により、他の研究者との議論および国際会議での成果発表について当初の予定どおり進めることができなかった。よって、１年の延長を申請し、今年度が最終年度となる。
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| 今後の研究の推進方策 |
本申請の残りの課題として(b)コア核内での重陽子相関が価核子空間に与える影響の解明と(c)重陽子-重陽子相関を取り扱える模型空間への拡張がある。コア核の記述にM-Scheme COSMを適用した多体計算を行うことで(b)の課題に取り組み、(c)について価核子の模型空間に対して準重陽子を構成粒子とした多体計算をM-Scheme COSMで行う。
M-Scheme COSMの計算コードについてはこれまでに酸素同位体の構造計算を行った際のものを拡張することで対応可能である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
全世界的な新型コロナウィルス蔓延によってほぼすべての国際会議が中止または延期になった。また、この状況下で開催された国内学会等も全てオンライン開催となり研究発表の費用として計上していた予算の支出先が無くなったため、次年度使用額が生じた。今年度も学会、国際会議等の参加を予定しているが、新型コロナウィルスの状況次第では使用計画を変更し、オンライン開催に対応した機材の購入等の検討を行う必要がある。
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