• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2021 年度 実施状況報告書

原子核密度汎関数法によるベータ崩壊率の微視的・系統的計算手法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 19K03824
研究機関京都大学

研究代表者

吉田 賢市  京都大学, 理学研究科, 助教 (00567547)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワード密度汎関数法 / ベータ崩壊 / 中性子-陽子対相関 / 安定の島 / 超変形・ハイパー変形
研究実績の概要

ベータ崩壊率計算に大きな不定性を与えている中性子-陽子間のスピン3重項(NP-3S)対相互作用に関して次の二つの成果があった。(1) NP-3S対相互作用はガモフ-テラー(GT)型の励起状態に大きな影響を及ぼすと考えられている。その効果を定量的に見る指標としてアイソベクトル-スピン感受率を導入し,中性子数や陽子数を変化させたときのGT状態の集団性の強さの変わり方を見やすくした。系統的に調べられるようになったことで,今後重点的に見るべき原子核を抽出しやすくなる。(2) 第一禁止遷移にはスピン双極(SD)型の励起状態が大きな役割を果たしている。これまで見過ごされてきたSD型の励起状態とNP-3S対相互作用の関係を明らかにした。簡単な模型の解析から,関与する中性子・陽子の一粒子軌道の動径方向の量子数(波動関数の節の数)が等しくて空間的重なりが大きく,さらに軌道運動量が大きい場合には,NP-3S対相互作用によってSD状態のエネルギーが低くなり,遷移強度が大きくなることが分かった。この条件を満たす複数の原子核に対して密度汎関数計算を遂行し,それを確かめることができた。
ベータ崩壊率の計算には,GTやSDなどの核行列要素と電子・反ニュートリノからなるレプトン流が必要である。これまで多くの核構造計算では,電子の波動関数は核内で一定(禁止遷移では一次関数)とする近似が用いられているが,原子番号が大きく,またベータ崩壊のQ値が大きい場合には,その近似が破綻することを示し,高次補正を簡便に取り入れる手法を提案した。この成果は,PTEPのEditors' Choiceに選ばれ,また物理学会JPS Hot Topicsにも動画で紹介された。
これ以外に,重い原子核の殻構造をアクチノイド核のガンマ振動状態から制限を加えることを提案した。また,中性子数・陽子数30近傍でのハイパー変形の予言を行った。

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

原子核のスピン・アイソスピン応答の記述が順調に進んでいる。また,重い原子核のベータ崩壊率を高信頼度で計算できるようになった。

今後の研究の推進方策

r-過程元素合成に関与する重い中性子ドリップ線核に対するベータ崩壊率の計算を系統的に遂行する。既存の研究で無視されていた電子の波動関数の歪曲効果を定量的に調べる。

次年度使用額が生じた理由

予定していた国際会議が延期されたため。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Lanzhou University(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      Lanzhou University
  • [国際共同研究] Daegu University/Korea University(韓国)

    • 国名
      韓国
    • 外国機関名
      Daegu University/Korea University
  • [雑誌論文] Cranked Skyrme-Hartree-Fock-Bogoliubov approach for a mean-field description of nuclear rotations near the drip line2022

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Kenichi
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 105 ページ: 024313-1, 6

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.105.024313

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Super- and hyperdeformation in 60Zn, 62Zn and 64Ge at high spins2022

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Kenichi
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 105 ページ: 024318-1, 11

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.105.024318

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microscopic description of cluster decays based on the generator coordinate method2022

    • 著者名/発表者名
      Uzawa K.、Hagino K.、Yoshida K.
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 105 ページ: 034326-1, 8

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.105.034326

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Isovector spin susceptibility: Isotopic evolution of collectivity in spin response2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Kenichi
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 104 ページ: 014309-1, 11

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.104.014309

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electron wave functions in beta-decay formulas revisited (I): Gamow-Teller and spin-dipole contributions to allowed and first-forbidden transitions2021

    • 著者名/発表者名
      Horiuchi Wataru、Sato Toru、Uesaka Yuichi、Yoshida Kenichi
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2021 ページ: 103D03-1, 24

    • DOI

      10.1093/ptep/ptab069

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Spin-triplet proton-neutron pair in spin-dipole excitations2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Kenichi、Tanimura Yusuke
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 104 ページ: 014319-1, 7

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.104.014319

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Role of triaxiality in deformed halo nuclei2021

    • 著者名/発表者名
      Uzawa K.、Hagino K.、Yoshida K.
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 104 ページ: L011303-1, 4

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.104.L011303

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pairing and nonaxial-shape correlations in N=150 isotones2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Kenichi
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 104 ページ: 024318-1, 9

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.104.024318

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Isovector giant monopole and quadrupole resonances in a Skyrme energy density functional approach with axial symmetry2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Kenichi
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 104 ページ: 044309-1, 13

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.104.044309

    • 査読あり
  • [学会発表] Anomalous quadrupole collectivity of Mg isotopes near the neutron drip line2022

    • 著者名/発表者名
      吉田賢市
    • 学会等名
      日本物理学会第 77 回年次大会
  • [学会発表] Spin-triplet proton-neutron pair in spin-dipole excitations2021

    • 著者名/発表者名
      吉田賢市
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
  • [学会発表] Nuclear shapes at the extrema: beyond the superdeformation2021

    • 著者名/発表者名
      吉田賢市
    • 学会等名
      RCNP での次期計画検討会
    • 招待講演
  • [学会発表] Anomalous quadrupole collectivity of neutron-rich Mg isotopes near the drip line2021

    • 著者名/発表者名
      吉田賢市
    • 学会等名
      基研研究会「核力に基づいた原子核の構造と反応」
  • [備考] Home page of Kenichi Yoshida

    • URL

      http://www2.yukawa.kyoto-u.ac.jp/~kenichi.yoshida/

URL: 

公開日: 2022-12-28  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi