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2014 年度 実績報告書

原子核の低エネルギー集団励起と核融合・核分裂機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 25287065
研究機関筑波大学

研究代表者

中務 孝  筑波大学, 数理物質系, 教授 (40333786)

研究分担者 市川 隆敏  京都大学, 基礎物理学研究所, 特定研究員 (00370354)
吉田 賢市  新潟大学, 自然科学系, 助教 (00567547)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード理論核物理 / 大振幅集団運動 / 線形応答計算 / 時間依存密度汎関数理論 / 国際情報交換(米国)
研究実績の概要

今年度は、集団運動を支配する集団質量の自己無撞着な計算を目指したプロジェクトに取り組んだ。通常のクランキング処方では取り入れることができないTime-odd効果を取り入れた乱雑位相近似(RPA)による評価を目指している。2014年8月からPD研究員を雇用し、本格的に取り組むことができた。これまでに、BKN相互作用に対して、ポテンシャルの評価に加えて集団質量の計算を行う計算コードの開発を進め、有限振幅法を用いたRPA計算を拘束条件付き平均場状態の上で行うことが可能になった。この成果をもとに、来年度は具体的な成果を目指す。また、線形応答計算においては、陽子・中性子間の相関と対相関を自己無撞着に取り入れた計算を実施し、いくつかのN=Zの核において、アイソスカラー型の対凝縮の前駆現象として、T=0対振動状態が低い励起エネルギー状態にソフトモードとして現れれるという結果を得た。
核分裂現象に対する現象論的ハミルトニアンを用いたマクロ・ミクロ法と呼ばれるアプローチでは、米国の研究者との共同研究を通して、大規模な数値計算によって系統的な計算結果を得ることができた。核変形を表す5次元空間の中でエネルギーを計算し核分裂障壁を求めた。この数値計算を170<Aの重い原子核すべてに対して実行した。さらに、この5次元ポテンシャル面をもとに、核分裂の際に減衰が強いとした近似計算で、実験で観測されている核分裂片の荷電数が偶数か奇数かによって現れるジグザグな構造が、ネック形成時の励起エネルギーの違いで理解できる可能性を示唆した。

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

初年度に雇用した研究員が去り、新しい研究員が着任するまでブランクがあったが、その後は順調に研究が進んでいる。当初考えていたスケジュールに近いレベルに戻しつつあると思う。実時間計算についても、並列効率の向上をはかりつつある。

今後の研究の推進方策

今年度の成果をもとにいっそうの発展を目指す。特に世界でまだ誰も成し得ていない集団質量の自己無撞着な評価に向けた開発を強力に推進する。課題としては、大規模な数値計算が必要となるため、スパコンの利用が必須となるが、これに関しても筑波大の計算科学研究センターにおける学際共同利用申請を通してめどがついている。

次年度使用額が生じた理由

4月でPD研究員の交代があり、雇用をスタートしたのが8月にずれ込んだため。

次年度使用額の使用計画

次年度においては、現在雇用中の研究員に加えて、一時的に2人を雇用して研究を加速させる予定。

  • 研究成果

    (21件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件、 謝辞記載あり 8件) 学会発表 (12件) (うち招待講演 8件)

  • [雑誌論文] Fission barriers at the end of the chart of the nuclides2015

    • 著者名/発表者名
      P. Moller, A. Sierk, T. Ichikawa, A. Iwamoto, and M. Mumpower
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 91 ページ: 024310

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.90.024310

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Systematic investigation of low-lying dipole modes using the canonical-basis time-dependent Hartree-Fock-Bogoliubov theory2014

    • 著者名/発表者名
      S. Ebata, T. Nakatsukasa, and T. Inakura
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 90 ページ: 024303

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.90.024303

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Proton-neutron pairing vibrations in N = Z nuclei: Precursory soft mode of isoscalar pairing condensation2014

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

      Physical Review C

      巻: 90 ページ: 031303

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.90.031303

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Mean-field analysis of ground-state and low-lying electric dipole strength in 22C2014

    • 著者名/発表者名
      T. Inakura, W. Horiuchi, Y. Suzuki, and T. Nakatsukasa
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 89 ページ: 064316

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.89.064316

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Fission-fragment charge yields: Variation of odd-even staggering with element number, energy, and charge asymmetry2014

    • 著者名/発表者名
      P. Moller, J. Randrup, A. Iwamoto, and T. Ichikawa
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 90 ページ: 014601

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.90.014601

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] sospin-invariant Skyrme energy-density-functional approach with axial symmetry2014

    • 著者名/発表者名
      J. A. Sheikh, N. Hinohara, J. Dobaczewski, T. Nakatsukasa, W. Nazarewicz, and K. Sato
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 89 ページ: 054317

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.89.054317

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Finite amplitude method in linear response TDDFT calculations2014

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

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 533 ページ: 012054

    • DOI

      doi:10.1088/1742-6596/533/1/012054

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Pairing effects in nuclear fusion reaction2014

    • 著者名/発表者名
      S. Ebata and T. Nakatsukasa
    • 雑誌名

      JPS Conference Proceedings

      巻: 1 ページ: 013038

    • DOI

      10.7566/JPSCP.1.013038

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nuclear charge-exchange excitations in localized covariant density functional theory2014

    • 著者名/発表者名
      H.Z. Liang, J. Meng, T. Nakatsukasa, Z.M. Niu, P. Ring, X. Roca-Maza, N. Van Giai, P.W. Zhao
    • 雑誌名

      EPJ Web of Conferences

      巻: 66 ページ: 02064

    • DOI

      10.1051/epjconf/20146602064

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Proton-neutron pairing vibrations in N = Z nuclei2015

    • 著者名/発表者名
      吉田賢市
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      東京、日本
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
  • [学会発表] 中性子ドリップ線近傍核における集団モード2015

    • 著者名/発表者名
      吉田賢市
    • 学会等名
      九大研究会「中性子過剰領域における弱束縛系の物理」
    • 発表場所
      福岡、日本
    • 年月日
      2015-03-09 – 2015-03-10
    • 招待講演
  • [学会発表] Time-dependent approaches to nuclear many-body dynamics2015

    • 著者名/発表者名
      T. Nakatsukasa
    • 学会等名
      International workshop on New Frontier of Numerical Methods for Many-Body Correlations: Methodologies and Algorithms for Fermion Many-Body Problems
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2015-02-18 – 2015-02-21
    • 招待講演
  • [学会発表] Nuclear structure studies with energy density functionals2014

    • 著者名/発表者名
      T. Nakatsukasa
    • 学会等名
      International Symposium on Physics of Unstable Nuclei 2014 (ISPUN14)
    • 発表場所
      Ho Chi Minh City, Vietnam
    • 年月日
      2014-11-03 – 2014-11-08
    • 招待講演
  • [学会発表] Proton-neutron pairing vibrations in N = Z nuclei2014

    • 著者名/発表者名
      K. Yoshida
    • 学会等名
      International Symposium on Physics of Unstable Nuclei 2014 (ISPUN14)
    • 発表場所
      Ho Chi Minh City, Vietnam
    • 年月日
      2014-11-03 – 2014-11-08
  • [学会発表] Giant multi-pole resonances in rare-earth nuclei with shape changes2014

    • 著者名/発表者名
      K. Yoshida
    • 学会等名
      International Workshop on Nuclear Science and Simulation in fundamental and applied researches
    • 発表場所
      Ho Chi Minh City, Vietnam
    • 年月日
      2014-10-31 – 2014-11-01
    • 招待講演
  • [学会発表] 原子核密度汎関数理論2014

    • 著者名/発表者名
      中務孝
    • 学会等名
      サマースクール「クォークから超新星爆発まで」
    • 発表場所
      京都、日本
    • 年月日
      2014-07-22 – 2014-07-26
    • 招待講演
  • [学会発表] Time-dependent density functional calculation of nuclear response functions2014

    • 著者名/発表者名
      T. Nakatsukasa
    • 学会等名
      International Conference Nuclear Theory in the Supercomputing Era
    • 発表場所
      Khabarovsk, Russia
    • 年月日
      2014-06-23 – 2014-06-27
    • 招待講演
  • [学会発表] Gamow-Teller excitations and beta-decay properties of deformed neutron-rich\ Zr isotopes2014

    • 著者名/発表者名
      K. Yoshida
    • 学会等名
      Nuclear Structure 2014
    • 発表場所
      Vancouver, Canada
    • 年月日
      2014-06-21 – 2014-06-25
  • [学会発表] Skyrme-EDF for charge-changing excitation modes2014

    • 著者名/発表者名
      K. Yoshida
    • 学会等名
      ICNT Workshop “Physicics of exotic nuclei: Theoretical advances and challenges"
    • 発表場所
      Wako, Japan
    • 年月日
      2014-06-09 – 2014-06-13
    • 招待講演
  • [学会発表] Low-lying Gamow-Teller Excitations and Beta-Decay Properties of Neutron-Ric\ h Zr Nuclei2014

    • 著者名/発表者名
      K. Yoshida
    • 学会等名
      The second international Conference on Advances in Radioactive Isotope Science
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2014-06-01 – 2014-06-06
  • [学会発表] Nuclear response and equation of state2014

    • 著者名/発表者名
      T. Nakatsukasa
    • 学会等名
      APCTP workshop on the the intersection of cold-atomic and nuclear physics
    • 発表場所
      Pohang, Korea
    • 年月日
      2014-05-12 – 2014-05-13
    • 招待講演

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公開日: 2016-06-01  

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