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2014 年度 実績報告書

元素合成過程におけるニュートリノ‐原子核反応および電子捕獲反応

研究課題

研究課題/領域番号 22540290
研究機関日本大学

研究代表者

鈴木 俊夫  日本大学, 文理学部, 教授 (70139070)

研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2015-03-31
キーワード理論核物理 / 電子捕獲反応 / 殻模型 / ニュートリノ-原子核反応 / ベータ崩壊 / 核URCA過程 / 元素合成 / r-プロセス
研究実績の概要

原子核のスピンモードを正確に記述する新しい殻模型ハミルトニアンを用いて、電子捕獲率、ベータ崩壊率のより精密な評価を行い、星での元素合成や星の進化の過程に応用した。
(1)スピン応答を良く記述するfp-殻核の新しいハミルトニアン、GXPF1J、を用いて、高密度・高温の天体条件下での電子捕獲率、ベータ崩壊率の精密な評価を核領域を拡張して行い、従来の評価と有意な差があることを示した。Fe、Ni領域核の新しい弱遷移率が星のコア崩壊や超新星爆発過程の元素合成に与える影響を調べた。特に56Niにおける従来より低い電子捕獲率が58Ni等の中性子過剰核の生成率を下げ、これらの元素の過剰生成問題を解決できる可能性を指摘した。精密な電子捕獲率を求めることの重要性を示した。
(2)昨年度は、中性子数N=126のアイソトーンのベータ崩壊率をZ=74-78の領域まで拡張して求め、従来のFRDM模型より短い半減期を得たが、今回は鉄コア爆発型の超新星爆発過程におけるU、Th等のアクチナイド元素を含むr-過程元素合成の研究を行った。U、Th領域でのr-過程元素の合成率が上がり太陽系元素組成に近づくことを示した。これらの研究はr-過程元素合成のサイト(場所)がどこかを特定する上での基礎となる。
(3)昨年度の8-10太陽質量星に於ける核URCA過程によるO-Ne-Mgコアのクーリング効果の研究を発展させ白色矮星に応用した。Ia型超新星爆発のプロジェニーターとしてのハイブリッド型C-O-Ne白色矮星の進化に於ける核URCA過程によるクーリングの効果を調べ、その重要な役割を明らかにした。(1)と同様に、精密な電子捕獲率、ベータ崩壊率を求めることの重要性を示した。

現在までの達成度 (段落)

26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

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (12件) (うち招待講演 8件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Hybrid C-O-Ne white dwarfs as progenitors of type Ia supernovae; dependence on Urca process and mixing assumptions2015

    • 著者名/発表者名
      P. A. Denissenkov, J. W. Truran, F. Herwig, S. Jones, B. Paxton, K. Nomoto, T. Suzuki, H. Toki
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 447 ページ: 2696-2705

    • DOI

      10.1093/mnras/stu2589

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Mirror energy difference and the structure of loosely bound proton-rich nuclei around A=202014

    • 著者名/発表者名
      Cenxi Yuan, Chong Qi, Furong Xu, Toshio Suzuki, Takaharu Otsuka
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 89 ページ: 044327/1-7

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.89.044327

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Neutron spectroscopic factors of 55Ni hole-states from (p, d) transfer reactions2014

    • 著者名/発表者名
      A. Sanetullaev, M. B. Tsang, W. G. Lynch, Jenny Lee, D. Bazin, K. P. Chan, D. Coupland, V. Henzl, D. Henzlova, M. Kilburn, A. M. Rogers, ... C. Barbieri, M. Hjorth-Jensen, M. Horoi, T. Otsuka, T. Suzuki, Y. Utsuno (全25名中24番目)
    • 雑誌名

      Physics Letters B

      巻: 736 ページ: 137-141

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2014.07.003

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] New neutrino-nucleus reaction cross sections at solar, reactor and supernova neutrino energies2014

    • 著者名/発表者名
      T. Suzuki, M. Honma, A. B. Balantekin, T. Kajino, S. Chiba
    • 雑誌名

      EPJ Web of Conferences

      巻: 66 ページ: 07025/1-8

    • DOI

      10.1051/epjconf/20146607025

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Nuclear weak processes and nucleosynthesis2015

    • 著者名/発表者名
      Toshio Suzuki
    • 学会等名
      Internationbal Workshop on “Neutrino Physics and Astrophysics”
    • 発表場所
      Mimar Sinan Fine Arts University, Istanbul, Turkey
    • 年月日
      2015-03-16 – 2015-03-20
    • 招待講演
  • [学会発表] Nuclear weak rates at stellar environments and astrophysical applications2015

    • 著者名/発表者名
      Toshio Suzuki
    • 学会等名
      Aizu mini-workshop on nuclear physics
    • 発表場所
      会津大学、会津若松
    • 年月日
      2015-02-12 – 2015-02-13
    • 招待講演
  • [学会発表] Shell-model study of neutrino-nucleus reactions2014

    • 著者名/発表者名
      Toshio Suzuki
    • 学会等名
      Workshop on "Progress in nuclear shell-model calculations in CNS-RIKEN collaboration"
    • 発表場所
      RIKEN, Saitama, Japan,
    • 年月日
      2014-11-28 – 2014-11-28
    • 招待講演
  • [学会発表] Electron-capture rates in fp-shell nuclei at stellar environments2014

    • 著者名/発表者名
      Toshio Suzuki
    • 学会等名
      Workshop on nuclear physics and astrophysics
    • 発表場所
      IPMU, Kashiwa, Japan
    • 年月日
      2014-11-21 – 2014-11-21
    • 招待講演
  • [学会発表] Electron capture and beta-decay processes at stellar environments and nucleosynthesis2014

    • 著者名/発表者名
      Toshio Suzuki
    • 学会等名
      ISPUN2014 (The 4th International Symposium on Physics of Unstable Nuclei)
    • 発表場所
      Ho Chi Minh, Vietnam
    • 年月日
      2014-11-03 – 2014-11-08
  • [学会発表] Nuclear structure for SNe r- and neutrino processes2014

    • 著者名/発表者名
      Toshio Suzuki
    • 学会等名
      Symposium on “Explosive Nucleosynthesis in SNe and XRB as Multi-messengers”, 日米合同物理学会
    • 発表場所
      Hawaii, USA
    • 年月日
      2014-10-07 – 2014-10-10
    • 招待講演
  • [学会発表] Nuclear Shell Structure, Nuclear Forces and Nuclear Weak Processes2014

    • 著者名/発表者名
      Toshio Suzuki
    • 学会等名
      Computational Challenges in Nuclear and Many-Body Physics
    • 発表場所
      NORDITA, Stockholm, Sweden
    • 年月日
      2014-09-22 – 2014-09-26
    • 招待講演
  • [学会発表] Spin Responses in Nuclei and Nuclear Weak Processes in Stars2014

    • 著者名/発表者名
      Toshio Suzuki
    • 学会等名
      NUBA Conference Series-1: Nuclear Physics and Astrophysics
    • 発表場所
      Antalya, Turkey
    • 年月日
      2014-09-15 – 2014-09-21
    • 招待講演
  • [学会発表] Nuclear structure and nucleosynthesis2014

    • 著者名/発表者名
      Toshio Suzuki
    • 学会等名
      ECT* Workshop on Nuclear Physics and Astrophysics of Neutron-Star Mergers and Supernovae, and the Origin of R-Process Elements
    • 発表場所
      Trento, Italy
    • 年月日
      2014-09-08 – 2014-09-12
    • 招待講演
  • [学会発表] Electron capture rates for exotic nuclei at stellar environments2014

    • 著者名/発表者名
      T. Suzuki, M. Honma, T. Otsuka, T. Kajino
    • 学会等名
      2nd Conference on Advances in Radioactive Isotope Science (ARIS2014)
    • 発表場所
      Univ. of Tokyo, Tokyo, Japan
    • 年月日
      2014-06-01 – 2014-06-06
  • [学会発表] Beta-decay rates for exotic nuclei and r-process nucleosynthesis2014

    • 著者名/発表者名
      T. Suzuki, T. Yoshida, S. Wanajo, T. Kajino, T. Otsuka
    • 学会等名
      2nd Conference on Advances in Radioactive Isotope Science (ARIS2014)
    • 発表場所
      Univ. of Tokyo, Tokyo, Japan
    • 年月日
      2014-06-01 – 2014-06-06
  • [学会発表] Shell-model study of spin modes in nuclei and nuclear forces2014

    • 著者名/発表者名
      T. Suzuki, T. Otsuka, M. Honma, N. Tsunoda
    • 学会等名
      11th International Spring Seminar on Nuclear Physics: Shell Model and Nuclear Structure
    • 発表場所
      Ischia, Italy
    • 年月日
      2014-05-12 – 2014-05-16
  • [図書] Exotic Nuclei IASEN2013 Proceedings of the First African Symposium on Exotic Nuclei2015

    • 著者名/発表者名
      T. Suzuki, T. Kajino, M. Honma, H. Toki, K. Nomoto
    • 総ページ数
      610 (内11ページ)
    • 出版者
      World Scientific

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公開日: 2016-06-01  

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