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2012 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)

研究期間 (年度) 2009-04-01 – 2013-03-31
キーワード原子核構造 / 不安定核 / 殻模型 / 魔法数 / 有効相互作用
研究概要

前年度カルシウム領域の1粒子1空孔励起を記述するための有効相互作用を提案し、中性子過剰カルシウム同位体では偶偶核の3-状態が中性子のsdg殻への励起を多く伴うことを発見した。この有効相互作用で記述される殻構造はかなり正確であると考えられるため、一粒子エネルギーが重要な役割を担うと考えられている中性子過剰核のピグミーE1共鳴に対する予言力があると見られる。そこで今年度は、前年度得た有効相互作用を用いて、中性子過剰カルシウム同位体のE1励起の系統的研究を行った。殻模型によって巨大共鳴を含むE1励起の分布を直接的に得るには、下から1万本以上もの固有状態が要り計算が困難なため、ここでは分布関数を良い精度で得ることのできるLanczos強度関数法を用いて計算した。まず1-状態を得るのに、主殻をまたいだ励起として1粒子1空孔励起のみを取り入れた殻模型計算を行い、48Caなどで実験データと比較したところ、巨大共鳴のピークエネルギーは実験と非常に良い一致を見たものの、ピークの高さがやや大きくなりすぎることがわかった。そこで東大グループと協力して、3粒子3空孔励起まで取り入れた非常に大規模殻模型計算を行ったところ、ピークの高さが下がり実験値との一致がかなり改善された。従来の乱雑位相近似計算と比べ、巨大共鳴のピークの全体的構造などに著しい改善が得られた。これは、巨大共鳴のピークを記述するのに殻模型計算で可能である主殻内の配位混合を正確に取り入れる必要性があることを定量的に示した結果となっている。また、48Caを超えると、励起エネルギー約7 MeVにピグミー共鳴と見られる小さなピークが得られた。巨大共鳴の正確な記述に基づく殻模型計算の信頼性から、今後の実験に対する有益な情報を与えるものとなっている。

現在までの達成度 (区分)
理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 8件)

  • [雑誌論文] Efficient computation of Hamiltonian matrix elements between non-orthogonal Slater determinants2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Utsuno, N. Shimizu, T. Otsuka, and T. Abe
    • 雑誌名

      Computer Physics Communications

      巻: 184 ページ: 102-108

    • DOI

      DOI:10.1016/j.cpc.2012.09.002

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Variational procedure for nuclear shell-model calculations and energy-variance extrapolation2012

    • 著者名/発表者名
      N. Shimizu
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 85 ページ: 054301-1-6

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.85.054301

    • 査読あり
  • [雑誌論文] No-core Monte Carlo shell-model calculation for 10Be and 12Be low-lying spectra2012

    • 著者名/発表者名
      L. Liu
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 86 ページ: 014302-1-9

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.86.014302

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Benchmarks of the full configuration interaction, Monte Carlo shell model, and no-core full configuration methods2012

    • 著者名/発表者名
      T. Abe
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 86 ページ: 054301-1-18

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.86.054301

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Shape transitions in exotic Si and S isotopes and tensor-force-driven Jahn-Teller effect2012

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

      Physical Review C

      巻: 86 ページ: 051301(R)-1-6

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.86.051301

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Shell Evolution around and beyond N=28 Studied with Large-Scale Shell-Model Calculations2012

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

      Progress of Theoretical Physics Supplement

      巻: 196 ページ: 304-309

    • DOI

      10.1143/PTPS.196.304

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Erosion of N=20 shell in 33Al investigated through the ground-state electric quadrupole moment2012

    • 著者名/発表者名
      K. Shimada
    • 雑誌名

      Physics Letters B

      巻: 714 ページ: 246-250

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2012.07.030

    • 査読あり
  • [雑誌論文] New-generation Monte Carlo shell model for the K computer era2012

    • 著者名/発表者名
      N. Shimizu
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2012 ページ: 01A205-1-27

    • DOI

      10.1093/ptep/pts012

    • 査読あり
  • [学会発表] 中性子過剰カルシウム同位体におけるエネルギー準位と殻進化2013

    • 著者名/発表者名
      宇都野穣
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      東広島
    • 年月日
      20130326-20130329
  • [学会発表] Shell evolution along the Sn isotopes2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Utsuno
    • 学会等名
      10th ASRC International Workshop "Nuclear Fission and Decay of Exotic Nuclei"
    • 発表場所
      Tokai, Japan
    • 年月日
      20130321-20130322
    • 招待講演
  • [学会発表] Manifestation of the shell evolution in energy levels of exotic nuclei2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Utsuno
    • 学会等名
      RCNP International Workshop on Physics Opportunities Using Compton Suppressed Ge Clover Array (Clover12)
    • 発表場所
      Osaka, Japan
    • 年月日
      20121207-20121208
    • 招待講演
  • [学会発表] Shell evolution in neutron-rich calcium isotopes2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Utsuno
    • 学会等名
      7th Italy-Japan Symposium on Nuclear Physics
    • 発表場所
      Milan, Italy
    • 年月日
      20121120-20121123
    • 招待講演
  • [学会発表] Towards unified description of the shell evolution2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Utsuno
    • 学会等名
      International Symposium "Exotic Nuclear Structure From Nucleons"
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      20121010-20121012
    • 招待講演
  • [学会発表] 不安定核のエネルギー準位から探る殻構造の変化2012

    • 著者名/発表者名
      宇都野穣
    • 学会等名
      第3回RIBF討論会「中重中性子過剰核のガンマ線分光」
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      20120924-20120924
    • 招待講演
  • [学会発表] アンチモン同位体の殻構造進化2012

    • 著者名/発表者名
      宇都野穣
    • 学会等名
      日本物理学会2012年秋季大会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      20120911-20120914
  • [学会発表] Recent shell model results for exotic nuclei2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Utsuno
    • 学会等名
      VIII Tours Symposium on Nuclear Physics and Astrophysics
    • 発表場所
      Lenzkirch-Saig, Germany
    • 年月日
      20120902-20120907
    • 招待講演
  • [学会発表] Tensor-force driven shell evolution in correlated nuclei2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Utsuno
    • 学会等名
      International Symposium on Perspective in Isospin Physics―Role of non-central interactions in structure and dynamics of unstable nuclei―
    • 発表場所
      Wako, Japan
    • 年月日
      20120827-20120828
    • 招待講演
  • [学会発表] Monte Carlo shell model and its applications to exotic nuclei2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Utsuno
    • 学会等名
      International Workshop "Nuclear Theory in the Supercomputing Era"
    • 発表場所
      Khabarovsk, Russia
    • 年月日
      20120618-20120622
    • 招待講演

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公開日: 2014-07-24  

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