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2010 年度 実績報告書

3粒子融合反応に基づく宇宙元素合成の新しい理解

研究課題

研究課題/領域番号 22740169
研究機関九州大学

研究代表者

緒方 一介  九州大学, 大学院・理学研究院, 助教 (50346764)

キーワード3粒子融合反応 / Ternary Fusion Process / 宇宙元素合成 / triple alpha / CDCC
研究概要

まず、3粒子融合反応の反応確率の定式化を整理し、平明な理解を与えた。これにより、3粒子融合反応と、その逆過程である、光を用いた3粒子分解反応との関係を正確に議論できる足場が完成した。その上で、3粒子系の反応を正確に解く手法として名高い、ファデーエフの方法を用いた計算結果との比較を行った。この計算は、法政大学の石川壮一氏によるものであり、研究代表者の研究成果と著しく異なる結果を与えることが2010年7月の国際会議において報告された。研究代表者は、石川氏の計算を分析することにより、本研究の本質である、「3粒子系の量子力学的相関に伴うクーロン相互作用の変化」が、氏の計算では事実上取り入れられていないことを明らかにした。
次に、本研究の反応計算の中身を詳細に分析する事により、1)チャネル結合計算を無視した場合、反応率が収束しないこと、2)α粒子間の軌道角運動量が2の成分は、反応率に影響を与えないこと、3)閉じたチャネルの影響は、恒星進化にとって本質的に重要な温度領域(7×10_7K以上)では、α粒子間の相互作用に繰り込めること、を明らかにした。
その一方で、天体物理学の専門家ともメールや国際研究会で議論を活発に行い、彼らが使用している既存の反応率が物理的根拠を持たないことを伝えた。本研究が提示した新しい反応率は、中性子星のX線バーストやセファイド型変光星の分析に応用され、前者では観測との矛盾が、後者では観測と理論との矛盾の部分的解決が、それぞれ示された。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Status of breakup reaction theory2011

    • 著者名/発表者名
      K.Ogata, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Physics : Conference Series

      巻: (掲載決定)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 炭素12生成の新しい理解2011

    • 著者名/発表者名
      緒方一介
    • 雑誌名

      原子核研究

      巻: (印刷中)

  • [雑誌論文] Dynamical Relativistic Effects in Breakup Processes of Halo Nuclei2010

    • 著者名/発表者名
      K.Ogata, et al.
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical Physics

      巻: 123-4 ページ: 701-718

    • 査読あり
  • [学会発表] Quantum three-body calculation of triple-alpha reaction rate2010

    • 著者名/発表者名
      緒方一介
    • 学会等名
      Impact of the new aaa reaction rate on stellar evolution and nucleosynthesis
    • 発表場所
      理研仁科センター(埼玉県)
    • 年月日
      2010-12-17
  • [学会発表] 12C生成反応の新しい理解2010

    • 著者名/発表者名
      緒方一介
    • 学会等名
      大阪市立大学セミナー
    • 発表場所
      大阪市立大学(大阪府)
    • 年月日
      2010-12-02
  • [学会発表] Quantum scattering of three particles in stars : new understanding of the formation of 12C2010

    • 著者名/発表者名
      K.Ogata
    • 学会等名
      京都大学基礎物理学研究所セミナー
    • 発表場所
      京都大学基礎物理学研究所(京都府)
    • 年月日
      2010-11-19
  • [学会発表] Quantum scattering of three particles in stars : new understanding of the formation of 12C2010

    • 著者名/発表者名
      K.Ogata
    • 学会等名
      Hadrons and Nuclei under Extreme Conditions
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都)
    • 年月日
      2010-09-16
  • [学会発表] 12C生成反応の新しい理解22010

    • 著者名/発表者名
      緒方一介
    • 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(福岡県)
    • 年月日
      2010-09-12
  • [学会発表] 炭素12生成の新しい理解2010

    • 著者名/発表者名
      緒方一介
    • 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(福岡県)
    • 年月日
      2010-08-20
  • [学会発表] 核反応論研究の現状と展望2010

    • 著者名/発表者名
      緒方一介
    • 学会等名
      RCNP研究会「不安定核や高運動量移行を用いた核反応機構の研究」
    • 発表場所
      大阪大学核物理研究センター(大阪府)
    • 年月日
      2010-08-02
  • [学会発表] Status of breakup reaction theory2010

    • 著者名/発表者名
      K.Ogata
    • 学会等名
      The International Nuclear Physics Conference (INPC2010)
    • 発表場所
      University of British Columbia (Canada)
    • 年月日
      2010-07-06

URL: 

公開日: 2012-07-19  

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