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2009 年度 実績報告書

大規模殻模型計算で解明する原子核の殻進化

研究課題

研究課題/領域番号 21740204
研究機関独立行政法人日本原子力研究開発機構

研究代表者

宇都野 穣  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 先端基礎研究センター, 研究副主幹 (10343930)

キーワード原子核構造論 / 殻模型 / 有効相互作用 / 殻構造
研究概要

原子核の殻進化を定量的かつ簡単な形で記述する普遍的な有効相互作用を提唱した。殻進化のスピン依存性を主に担うテンソルカは生の核力で良く、また、ノード数依存性を主に担う中心力部分はガウス型相互作用によって様々な繰り込み効果を現象論的に取り入れられることを見っけた。この普遍的有効相互作用をsd-pf殻の主殻間相互作用に適用することにより、主殻間励起を含まないsd-pf殻における統一的有効相互作用を構築した。これを用いて中性子数28領域の中性子過剰核の核構造を系統的に計算した結果、普遍的相互作用の殻進化を強く反映した核構造を非常に定量的に再現することに成功した。例えば、^<42>Siにおける大きな変形や、^<48>Caから-陽子をピックアップした反応で得られる分光学的因子の分布は、テンソルカと中心力がともにd_<3/2>軌道を強く安定化することによって初めて説明できるものであることを明らかにした。さらに、この相互作用を用いて、中性子数28を超える不安定核における殻構造を探る研究に着手した。中性子数が28を超えると、陽子軌道は再びs_<1/2>軌道が安定化することを予言した。この性質は、従来のポテンシャル描像では説明できないものであり、二体力起源の殻進化描像特有の性質である。
中性子数20領域の魔法数消滅に関する研究を主に国内外の実験と共同で行った。^<31>Neの中性子ハロー構造生成、^<24>Oにおける中性子数16魔法数の安定性など重要な発見に対し、理論的な立場から貢献した。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (7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
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 104

      ページ: 012501-1-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] One-Neutron Removal Measurement Reveals ^<24>O as a New Doubly Magic Nucleus2009

    • 著者名/発表者名
      R.Kanungo
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 102

      ページ: 152501-1-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Shell evolution in the sd-pf shell studied by the shell model2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Utsuno
    • 雑誌名

      AIP Conference Proceeings 1120

      ページ: 81-86

  • [雑誌論文] Precision measurement of the electric quadrupole moment of ^<31>Al and determination of the effective proton charge in the sd-shell2009

    • 著者名/発表者名
      M.De Rydt
    • 雑誌名

      Physics Letters B 678

      ページ: 344-349

    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-spin structure of ^<37>Cl, intruder excitations, and the sd-fp shell gap2009

    • 著者名/発表者名
      M.Ionescu-Bujor
    • 雑誌名

      Physical Review C 80

      ページ: 034314-1-12

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Halo Structure of the Island of Inversion Nucleus ^<31>Ne2009

    • 著者名/発表者名
      T.Nakamura
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 103

      ページ: 262501-1-4

    • 査読あり
  • [学会発表] 代理反応に関する理論的検討-4. 殻模型による酸素同位体の多粒子多空孔状態の統一的記述2010

    • 著者名/発表者名
      宇都野穣
    • 学会等名
      日本原子力学会2010年春の年会
    • 発表場所
      水戸
    • 年月日
      2010-03-26
  • [学会発表] p-sd殻模型による酸素近傍核の多粒子多空孔状態の記述2010

    • 著者名/発表者名
      宇都野穣
    • 学会等名
      日本物理学会第65回年次大会
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      2010-03-20
  • [学会発表] Structure of exotic nuclei around and beyond N=282010

    • 著者名/発表者名
      宇都野穣
    • 学会等名
      Workshop on exotic nuclei and modern shell model
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2010-02-09
  • [学会発表] Shell evolution of exotic nuclei beyond N=28 described by the universal monopole picture2010

    • 著者名/発表者名
      宇都野穣
    • 学会等名
      EFES-NSCL workshop on Perspectives on the modern shell model and related experimental topics
    • 発表場所
      イーストランシング、アメリカ合衆国
    • 年月日
      2010-02-04
  • [学会発表] Evolution of shell and nuclear structure in the neutron rich region2009

    • 著者名/発表者名
      宇都野穣
    • 学会等名
      Third Joint Meeting of the Nuclear Physics Divisions of the APS and JPS, Hawaii
    • 発表場所
      ハワイ、アメリカ合衆国
    • 年月日
      2009-10-13
  • [学会発表] 実用を目的とした中重核・重原子核の微視的核構造計算に向けて2009

    • 著者名/発表者名
      宇都野穣
    • 学会等名
      宇宙核物理連絡協議会第2回研究戦略ワークショップ「日本の核データ-天と地の核エネルギー」
    • 発表場所
      和光
    • 年月日
      2009-07-27
  • [学会発表] Shell evolution in N~28 unstable nuclei studied by the shell model2009

    • 著者名/発表者名
      宇都野穣
    • 学会等名
      Arctic FIDIPRO-EFES Workshop "Future Prospects of Nuclear Structure Physics"
    • 発表場所
      サーリセルカ、フィンランド
    • 年月日
      2009-04-20

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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