原子核におけるαクラスタリングとα凝縮の構造研究

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21540283
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 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: 関東学院大学
• 研究代表者: 山田 泰一 関東学院大学, 工学部, 教授 (70200722)
• 連携研究者: 船木 靖郎 理化学研究所, ストレンジネス核物理研究室, 協力研究員 (00435679)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: クラスター構造 / アルファ凝縮状態 / アイソスカラー型電磁単極子遷移

研究概要

原子核の新しい存在形態であるα粒子凝縮状態の拡がりと深さを明らかにするために、^<16> Oおよび^<11> B、^<13> Cを中心に、励起状態における存在の可能性を理論的に追究した。それぞれ4αおよび2α+t、3α+n閾値近傍にクラスターガス状態が出現し、その出現機構を明らかにした。さらに、軽い核でクラスター状態を探索するのに有効な物理量がアイソスカラー型の電磁単極子遷移強度であり、その励起機構を理論的に明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Isoscalar monopole excitations in^<16> O :α-cluster states at low energy and mean-field-type states at higher energy (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Yamada, Y. Funaki, T. Myo, H. Horiuchi, K. Ikeda, G. Ropke, P. Schuck, and A. Tohsaki
  • 雑誌名: Physical Review C 巻: 85巻 ページ: 034315-1-14
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevC.85.034315
  • 査読あり
• [雑誌論文] α+α+t cluster structures and Hoyle-analogue states in^<11> B (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Yamada and Y. Funaki
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series 巻: 321巻 ページ: 012025-1-4
  • DOI: DOI:10.1088/1742-6596/321/1/012025
  • 査読あり
• [雑誌論文] Alpha-clustering and condensation in nuclei (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Funaki, T. Yamada, H. Horiuchi, G. Ropke, P. Schuck, and A. Tohsaki
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series 巻: 321巻 ページ: 012033-1-4
  • DOI: DOI:10.1088/1742-6596/321/1/012033
  • 査読あり
• [雑誌論文] Alpha-clustering and condensation in nuclei (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Funaki, T. Yamada, H. Horiuchi, G. Ropke, P. Schuck, and A. Tohsaki
  • 雑誌名: Proceedings of the 2nd Workshop on State of the Art in Nuclear Cluster Physics(SOTANCP2) 巻: 20巻 ページ: 874-879
  • DOI: DOI:10.1142/S0218301311018873
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cluster structures and single-cluster motions in ^<11> B and ^<13> C (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamada and Y. Funaki
  • 雑誌名: Proceedings of the 2nd Workshop on State of the Art in Nuclear Cluster Physics(SOTANCP2) 巻: 20巻 ページ: 910-914
  • DOI: DOI:10.1142/S0218301311018952
  • 査読あり
• [雑誌論文] α+α+t cluster structure and ^<12> C(0_2^+)-analogue states in ^<11> B (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Yamada and Y. Funaki
  • 雑誌名: Physical Review C 巻: 82巻 ページ: 064315-1-13
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevC.82.064315
  • 査読あり
• [雑誌論文] Microscopic study of 4τ-particle condensation with inclusion of resonances (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Funaki, T. Yamada, A. Tohsaki, H. Horiuchi, G. Ropke, and P. Schuck
  • 雑誌名: Physical Review C 巻: 82巻 ページ: 024312-1-15
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevC.82.024312
  • 査読あり
• [雑誌論文] Alpha clustering and condensation in ^<16> O (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Funaki, T. Yamada, H. Horiuchi, G. Ropke, P. Schuck, and A. Tohsaki
  • 雑誌名: Proceedings of the International Symposium on Forefronts of Researches in Exotic Nuclear Structures(Niigata2010) 巻: 25巻 ページ: 1939-1942
  • DOI: DOI:10.1142/S0217732310000691
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cluster structures in 3/2-and 1/2+states of ^<11> B (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Yamada and Y. Funaki
  • 雑誌名: Proceedings of the International Symposium on Forefronts of Researches in Exotic Nuclear Structures(Niigata2010) 巻: 25巻 ページ: 1943-1946
  • DOI: DOI:10.1142/S0217732310000708
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cluster structures in hypernuclei (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Yamada
  • 雑誌名: Proceedings of the 12th International Conference on Nuclear Reaction Mechanisms 巻: 1巻 ページ: 107-114
  • URL: http://cdsweb.cern.ch/record/1237901/files/p107.pdf
  • 査読あり
• [雑誌論文] Alpha-particle clustering in nuclei and four-alpha-particle condensation in^<16> O (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Funaki, T. Yamada, H. Horiuchi, G. Ropke, P. Schuck, and A. Tohsaki
  • 雑誌名: Proceedings of the 12th International Conference on Nuclear Reaction Mechanisms 巻: 1巻 ページ: 323-330
  • URL: http://cdsweb.cern.ch/record/1237933/files/p323.pdf
  • 査読あり
• [雑誌論文] Present status of α-particle condensed states in 4nself-conjugate nuclei (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Funaki, T. Yamada, H. Horiuchi, G. Ropke, P. Schuck, and A. Tohsaki
  • 雑誌名: Proceedings of the 7th Japan-China Joint Nuclear Physics Symposium(JCNP2009) 巻: 1235巻 ページ: 223-227
  • DOI: DOI:10.1063/1.3442598
  • 査読あり
• [雑誌論文] Alpha-particle condensed states in nuclei (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Funaki, T. Yamada, H. Horiuchi, G. Ropke, P. Schuck, and A. Tohsaki
  • 雑誌名: Proceedings of the International Workshop on Hadron and Nuclear Physics(HNP09) ページ: 251-260
  • DOI: DOI:10.1142/9789814313933_0033
• [雑誌論文] Concepts of nuclearα-particle condensation (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Funaki, H. Horiuchi, W. von Oertzen, G. Ropke, P. Schuck, A. Tohsaki, and T. Yamada
  • 雑誌名: Concepts of nuclearα-particle condensation 巻: 80巻 ページ: 064326-1-14
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevC.80.064326
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure of light hypernuclei (2009)
  • 著者名/発表者名: E. Hiyama and T. Yamada
  • 雑誌名: Progress in Particle and Nuclear Physics 巻: 63巻 ページ: 339-395
  • DOI: DOI:10.1016/j.ppnp.2009.05.001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Internal One-Particle Density Matrix for Bose-Einstein Condensates with Finite Number of Particles in a Harmonic Potential (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Yamada, Y. Funaki, H. Horiuchi, G. Ropke, P. Schuck, and A. Tohsaki
  • 雑誌名: Physical Review C 巻: 75巻 ページ: 054314-1-11
  • DOI: DOI:10.1103/PhyRevC.79.154314
  • 査読あり
• [雑誌論文] α-Cluster states and 4α-particle bose condensate in^<16> O (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Funaki, T. Yamada, H. Horiuchi, G. Ropke, P. Schuck, and A. Tohsaki
  • 雑誌名: Proceedings of KGU Yokohama Autumn School of Nuclear Physics 巻: 24巻 ページ: 1995-2002
  • DOI: DOI:10.1142/S0217751X09045558
  • 査読あり
• [雑誌論文] Alpha clustering and monopole strengths in light nuclei (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Yamada, Y. Funaki, H. Horiuchi, K. Ikeda, and A. Tohsaki
  • 雑誌名: Proceedings of KGU Yokohama Autumn School of Nuclear Physics 巻: 24巻 ページ: 2043-2052
  • DOI: DOI:10.1142/S0217751X09045601
  • 査読あり
• [雑誌論文] Microscopic wave function of alpha condensation (2009)
  • 著者名/発表者名: A. Tohsaki, Y. Funaki, H. Horiuchi, G. Ropke, P. Schuck, and T. Yamada
  • 雑誌名: Proceedings of KGU Yokohama Autumn School of Nuclear Physics 巻: 24巻 ページ: 2003-2018
  • DOI: DOI:10.1142/S0217751X0904556X
  • 査読あり
• [雑誌論文] α-particle condensed state in ^<16> O (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Funaki, T. Yamada, H. Horiuchi, G. Ropke, P. Schuck, and A. Tohsaki
  • 雑誌名: Proceedings of Franco-Japanese Symposium 巻: 18巻 ページ: 2083-2087
  • DOI: DOI:10.1142/S0218301309014330
  • 査読あり
• [学会発表] <16> O核におけるアイソスカラー型単極子励起とクラスター構造 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山田泰一, 船木靖郎, 明孝之, 堀内昶, 池田清美, G. Ropke, P. Schuck, 東崎昭弘
  • 学会等名: 日本物理学会第67年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学、西宮市
  • 年月日: 20120300
• [学会発表] (3α)-α系の微視的研究(V) (2012)
  • 著者名/発表者名: 東崎昭弘、船木靖郎、堀内昶、ピーター・シュック、ゲルド・レプケ、山田泰一
  • 学会等名: 日本物理学会第67年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学、西宮市
  • 年月日: 20120300
• [学会発表] クラスターガス状態とアイソスカラー型単極子励起 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山田泰一
  • 学会等名: 京都大学基礎物理学研究所研究会「E0、E1励起を通じて探る原子核の低い励起エネルギーのエキゾチックな構造」
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 20111200
• [学会発表] Cluster-gas-like states and monopole excitations (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Yamada
  • 学会等名: Seminar of Institute of Physics
  • 発表場所: Nanjing University(南京大学), Nanjing, China
  • 年月日: 20111100
• [学会発表] α+α+t cluster structures and Hoyle-analogue states in ^<11> B (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Yamada
  • 学会等名: YKIS2011 Symposium on "Frontier Issues in Physics of Exotic Nuclei(YKIS2011)", Yukawa Institute for Theoretical Physics
  • 発表場所: Kyoto University, Kyoto, Japan
  • 年月日: 20111000
• [学会発表] Cluster-gas-like states and monopole excitations (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Yamada
  • 学会等名: YIPQS Long-term workshop on " Dynamics and Correlations in Exotic Nuclei(DCEN2011)"
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 20111000
• [学会発表] クラスターガス状態とモノポール励起 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山田泰一
  • 学会等名: 大阪大学核物理研究センター研究会「クラスターガス状態探索のための研究戦略会議」
  • 発表場所: 大阪大学、茨木市
  • 年月日: 20110900
• [学会発表] (3α)-α系の微視的研究(IV) (2011)
  • 著者名/発表者名: 東崎昭弘、船木靖郎、堀内昶、ピーター・シュック、ゲルド・レプケ、山田泰一
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 弘前大学、弘前市
  • 年月日: 20110900
• [学会発表] Alpha-cluster structures and Hoyle-analog states in 11B (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Yamada
  • 学会等名: International Symposium on Advances in Nuclear Many-Body Theory
  • 発表場所: Primosten, Croatia
  • 年月日: 20110600
• [学会発表] Hoyle-analog states and monopole excitations in light nuclei (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Yamada
  • 学会等名: International Workshop on "Clusters in Nuclei, Nuclear Matter, HIC and Astrophysics", European Center for Theoretical Studies in Nuclear Physics and Related Areas(ECT)
  • 発表場所: Trento, Italy
  • 年月日: 20110600
• [学会発表] 4α直交条件模型を用いた16O励起状態の研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 船木靖郎、山田泰一、堀内昶、G. Ropke、P. Schuck、東崎昭弘
  • 学会等名: 日本物理学会第66回年次大会
  • 発表場所: 新潟大学、新潟市
  • 年月日: 20110300
• [学会発表] (3α)-α糸の微視的研究(III) (2011)
  • 著者名/発表者名: 東崎昭弘、船木靖郎、堀内昶、ピーター・シュック、山田泰一、ゲルド・レプケ
  • 学会等名: 本物理学会第66回年次大会
  • 発表場所: 新潟大学、新潟市
  • 年月日: 20110300
• [学会発表] α+α+t cluster structures and Hoyle-analogue states in ^<11>B (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Yamada
  • 学会等名: International EFES-IN2P3 conference on "Many-body correlations from dilute to dense nuclear systems(MBC 2011)
  • 発表場所: Paris, France
  • 年月日: 20110200
• [学会発表] (3α)-α糸の微視的研究(II) (2010)
  • 著者名/発表者名: 東崎昭弘、船木靖郎、堀内昶、山田泰一、Gerd Ropke、Peter Schuck
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 九州工業大学、北九州市
  • 年月日: 20100900
• [学会発表] 4α直交条件模型を用いた^<16>Oのクラスター構造研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 船木靖郎、山田泰一、堀内昶、Gerd Ropke、Peter Schuck、東崎昭弘
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 九州工業大学、北九州市
  • 年月日: 20100900
• [学会発表] A=13核におけるクラスター構造と単一クラスター運動 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山田泰一、船木靖郎
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 九州工業大学、北九州市
  • 年月日: 20100900
• [学会発表] Cluster structure and monopole strengths in light nuclei (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Yamada
  • 学会等名: The Workshop on Clustering and Nucleon Correlations
  • 発表場所: Hokkaido University, Sapporo, Japan
  • 年月日: 20100900
• [学会発表] <11> Bにおけるα+α+t構造とHoyle-analogue状態 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山田泰一
  • 学会等名: 「少数粒子系物理の現状と今後の展望」研究会
  • 発表場所: 福岡国際会議場、福岡市
  • 年月日: 20100800
• [学会発表] Cluster structures and single-cluster motions in ^<11>B and ^<13>C (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Yamada
  • 学会等名: The second Workshop "State of the Art in Nuclear Cluster Physics(SOTANCP2)"
  • 発表場所: The Universite Libre de Bruxelles, Belgium
  • 年月日: 20100500
• [学会発表] 11B核におけるクラスター構造と単一クラスター軌道 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山田泰一、船木靖郎
  • 学会等名: 日本物理学会第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山大学、岡山市
  • 年月日: 20100300
• [学会発表] 共鳴の条件を取り入れた^<16>Oにおける^4α凝縮状態へのアプローチ (2010)
  • 著者名/発表者名: 船木靖郎、山田泰一、堀内昶、Gerd Ropke、Peter Schuck、東崎昭弘
  • 学会等名: 日本物理学会第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山大学、岡山市
  • 年月日: 20100300
• [学会発表] (3α)-α糸の微視的研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 東崎昭弘、船木靖郎、堀内昶、山田泰一、Gerd Ropke、Peter Schuck
  • 学会等名: 日本物理学会第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山大学、岡山市
  • 年月日: 20100300
• [学会発表] Single cluster motions and cluster structures in light nuclei (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Yamada
  • 学会等名: The 6th Workshop on Aspects of Alpha Correlations and Alpha Condensation in Nuclear System
  • 発表場所: Rostock University, Germany
  • 年月日: 20090800
• [学会発表] Structure of light hypernculei (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Yamada
  • 学会等名: The^<12> th International Conference on Nuclear Reaction Mechanisms
  • 発表場所: Varenna, Italy
  • 年月日: 20090600
• [図書] Nuclear Alpha-Particle Condensates (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Yamada, Y. Funaki, H. Horiuchi, G. Ropke, P. Schuck, A. Tohsaki
  • 総ページ数: 229-298
  • 出版者: Springer社
• [図書] 基礎物理学 (2010)
  • 著者名/発表者名: 杉本徹, 山田泰一, 伊藤悦朗
  • 出版者: 東京教学社
• [図書] Alpha-Particle Condensation in Nuclear Systems, Cluster Structure of Atomic Nuclei (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Funaki, T. Yamada, H. Horiuchi, G. Ropke, P. Schuck, and A. Tohsaki
  • 総ページ数: 1-42
  • 出版者: ISBN(Research Signpost/Transworld Research Network)