• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2012 年度 実施状況報告書

原子核密度汎関数法に基づく中重不安定核の系統的線型応答計算

研究課題

研究課題/領域番号 23740223
研究機関新潟大学

研究代表者

吉田 賢市  新潟大学, 自然科学系, 助教 (00567547)

キーワード原子核密度汎関数法 / 低エネルギー集団励起モード
研究概要

今年度は、余剰中性子と原子核の変形によって、低励起双極子型の振動モードの性質がどのように変化するかを調べた。対象としたZr同位体は、最近理研の実験施設RIBFにおいて、中性子数64付近で大きく変形していることを示唆する結果が得られ、大きな話題となっている原子核である。
スキルム型SkM*エネルギー汎関数と混合型のペアエネルギー密度汎関数を用いて、まずZr同位体の基底状態の性質を調べた。安定線付近の90Zrから98Zrまでは球形であるが、100Zrから114Zrまではプロレート変形である。これは、上で述べた実験結果と矛盾しない。さらに中性子数を増大させると球形となり、中性子ドリップ線近傍の136Zrから140Zrでは、再びプロレート変形になるという予言を得た。
このようにして得られた基底状態の上に、変形QRPA法を用いてアイソベクトル型双極子遷移強度分布を計算した。巨大共鳴状態として13-15 MeV付近に共鳴ピークが得られた。安定核でも知られているように、変形した同位体に対しては、ふた山構造をとる。これは、変形の対称軸に沿って振動するモードと対称軸に直交する軸に振動するモードでは、振動数が異なるためである。r-過程での中性子捕獲反応に重要な役割を果たすのは、8 MeV以下の中性子の分離エネルギー付近の励起モードである。安定線近傍の同位体では、ほとんど遷移強度が見られないのに対し、中性子数が大きくなるにつれ、特に110Zr近傍から有意な“肩構造”が見られた。基底状態からこの励起状態への遷移密度分布を分析すると、変形の対称軸方向に原子核の外側に広がった中性子が、表面より内側に対して逆位相で振動するモードと、対称軸と直交する軸方向に振動するモードがあることが分かった。これは、変形した中性子過剰核の低エネルギー領域での特異的な振動モードである。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

変形QRPA法を用いた系統的計算によって、中性子数50から100までのZr同位体における双極子振動モードの性質を調べ、余剰中性子と原子核の変形によって、低励起状態に特徴的な振動モードを発現することを明らかにした。これは、元素合成過程に大きな影響を与える可能があり、天体物理など他分野への波及効果があると考えられる。

今後の研究の推進方策

今年度の研究で見出した、変形した中性子過剰核に特有な低励起双極子振動モードの性質を、遷移密度の分析などを通して詳しく調べる必要がある。また、原子核密度汎関数法の最大の強みは、他の原子核構造の微視的モデルに対して、質量数の大きな原子核の励起状態を調べることができる点にあるため、より質量数の大きな原子核においても同様に系統的計算を遂行し、低励起双極子振動モードの一般的性質を見出すことを目指す。

次年度の研究費の使用計画

データ分析用のコンピュータの購入を検討していたが、該当年度内の購入は間に合わなかった。次年度の早い時期の購入・納入をめざして選定する。次年度の物品購入や旅費は、当初の予算通りに執行する予定である。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Collective Excitation in Exotic Nuclei2012

    • 著者名/発表者名
      Kenichi Yoshida
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical Physics Supplement

      巻: 196 ページ: 158, 165

    • DOI

      10.1143/PTPS.196.158

  • [雑誌論文] Microscopic Analysis of Shape Coexistence/Mixing and Shape Phase Transition in Neutron-Rich Nuclei around 32Mg2012

    • 著者名/発表者名
      Nobuo Hinohara, Koichi Sato, Kenichi Yoshida, Takashi Nakatsukasa, Masayuki Matsuo and Kenichi Matsuyanagi
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical Physics Supplement

      巻: 196 ページ: 328, 333

    • DOI

      10.1143/PTPS.196.328

  • [雑誌論文] Density functional approaches to nuclear dynamics2012

    • 著者名/発表者名
      T. Nakatsukasa, S. Ebata, P. Avogadro, L. Guo, T. Inakura, and K. Yoshida,
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 387 ページ: 012015-1, 10

    • DOI

      10.1088/1742-6596/387/1/012015

  • [雑誌論文] Shape transition and fluctuations in neutron-rich Cr isotopes around N=402012

    • 著者名/発表者名
      Nobuo Hinohara, Koichi Sato, Kenichi Yoshida, Takashi Nakatsukasa, Masayuki Matsuo and Kenichi Matsuyanagi
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 86 ページ: 024316-1, 10

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.86.024316

    • 査読あり
  • [学会発表] Roles of deformation and neutron excess in low-lying dipole excitations in Zr isotopes2013

    • 著者名/発表者名
      吉田賢市
    • 学会等名
      日本物理学会 第67回年次大会
    • 発表場所
      東広島
    • 年月日
      20130326-20130329
  • [学会発表] Skyrme-EDF for collective modes of excitation in exotic nuclei2013

    • 著者名/発表者名
      K. Yoshida
    • 学会等名
      Workshop on “Computational approaches to nuclear many-body problems and related quantum systems”
    • 発表場所
      Wako
    • 年月日
      20130212-20130216
    • 招待講演
  • [学会発表] Skyrme energy-density functional approach to collective modes of excitation in exotic nuclei2012

    • 著者名/発表者名
      K. Yoshida
    • 学会等名
      5th International Conference on "Fission and properties of neutron-rich nuclei"
    • 発表場所
      Sanibel Island, FL, USA
    • 年月日
      20121104-20121110
    • 招待講演
  • [学会発表] Roles of deformation and neutron excess on low-lying dipole excitations2012

    • 著者名/発表者名
      K. Yoshida
    • 学会等名
      6th LACM-TORIJIN-JUSTIPEN workshop
    • 発表場所
      Oak Ridge, TN, USA
    • 年月日
      20121031-20121102
  • [学会発表] Giant multipole resonances in Nd and Sm isotopes with shape changes2012

    • 著者名/発表者名
      K. Yoshida, T. Nakatsukasa
    • 学会等名
      4th International Conference on Collective Motion in Nuclei under Extreme Conditions
    • 発表場所
      Hayama
    • 年月日
      20121022-20121026
  • [学会発表] Skyrme energy-density functional approach to collective modes of excitation in exotic nuclei2012

    • 著者名/発表者名
      K. Yoshida
    • 学会等名
      International Symposium "Exotic Nuclear Structure From Nucleons"
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      20121010-20121012
  • [学会発表] Giant resonances in Nd and Sm isotopes with shape evolutions2012

    • 著者名/発表者名
      吉田賢市、中務孝
    • 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] 3次元座標空間表示による空間対称性を課さない Hartree-Fock-Bogoliubov 方程式の並列計算解法2012

    • 著者名/発表者名
      広川一也、松尾正之、吉田賢市
    • 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] 密度汎関数法に基づいた原子核集団運動の微視的理論2012

    • 著者名/発表者名
      吉田賢市
    • 学会等名
      2012年度原子核三者若手夏の学校
    • 発表場所
      富士吉田
    • 年月日
      20120803-20120804
    • 招待講演
  • [学会発表] Skyrme energy density functionals for nuclear collective dynamics2012

    • 著者名/発表者名
      K. Yoshida
    • 学会等名
      KITPC Program: From nucleon structure to nuclear structure and compact astrophysical objects
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      20120611-20120629
    • 招待講演

URL: 

公開日: 2014-07-24  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi