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2014 年度 実施状況報告書

ドリップライン近傍での変形共存と新しいタイプの中性子ハローの研究

研究課題

研究課題/領域番号 25400240
研究機関北海道大学

研究代表者

木村 真明  北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (50402813)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード中性子ハロー / 不安定核 / 反応断面積 / 核半径
研究実績の概要

今年度は、1)NaおよびMg同位体の反応断面積の評価と1中性子ハロー核の解析 2) 荷電変化断面積に基づいた、不安定核の陽子半径の評価 を行った。
1)NaおよびMg同位体の反応断面積評価では、まずMg同位体の反応断面積の系統的評価を行った。その結果、以下の知見を得た。「核変形が大きくなることで、反応断面積が球形の形状から予想されるものよりも大きくなることを確認した」「魔法数N=20が消失し、大きな核変形が生ずる、いわゆる反転の島はN=19の系(31Mg)から始まっており、そのことは反応断面積の急激な増加となって現われる」「N=19系で始まるMg同位体の大きな変形はdrip-line核(40Mg)まで続いている。つまり、N>18のMg同位体は軒並み大きく変形している」「37Mgの反応断面積は、変形だけで説明できないほど際だって大きい。従って中性子ハローが形成されていると考えられる」。Na同位体に関しても反応断面積の計算を終え、論文出版準備中である。
2)荷電変化断面積と陽子分布の半径との関係を、Be, B, C, N, O同位体に対して調べた。Be, B同位体では、中性子数の増加に伴ってクラスターが形成され、結果として陽子半径が増加すること。この陽子半径の増加は、荷電変化断面積の増加として観測できる事を示した。これらの結果は既に論文として発表済みである。また同様の解析をC,N,O同位体に対して行い、論文出版準備中である

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

反応断面積の評価・研究は当初の計画よりも進展し、既にMg同位体より軽い系に対する研究を終えた。また、当初計画を超えて、荷電変化断面積を見ることで陽子半径の変化に対しても研究を行うなど、微視的構造模型に基づいた断面積評価は、計画よりも大きく進展している。

一方、2中性子ハロー核の研究は、必要となる数値計算のコストが当初予想を上回っており、当初の計画とは異なった理論手法の開発が必要となった。そのため、当初の目的を達成するに至っていない。

以上より、計画全体としてはおおむね順調に進展していると評価する

今後の研究の推進方策

以下の2課題に取り組む
a) 2中性子ハロー核を記述するための理論模型の開発
b) 不安定核の陽子半径の系統的解析
これまでの研究によって、1中性子ハロー核に対する研究手法はほぼ確立した。2中性子ハロー核の微視的記述を行うためには、数値計算のコストが膨大になるという問題を解決する必要がある。今後は、確率的変分法を採用することで、2中性子ハロー核を記述する方法を開発する。まず、6He等の質量数の小さな系を対象とし、プログラムの開発、ベンチマークテストを行う。その後、22C, 31Fなどより質量数の大きな2中性子ハロー核候補に対して研究を進める。
また、これまでBeからOまでの軽い不安定核に対して荷電変化断面積の解析による陽子半径の議論を行って来た。今後、より大きな陽子半径の変化が期待されるNe, Mg同位体に対して同様の研究を行う予定である。

次年度使用額が生じた理由

国内出張分として、使用を予定していたが、出張先より補助を受けることが出来たため、翌年度分として繰越した

次年度使用額の使用計画

次年度は最終年度に当たるため、成果報告のための研究会出席費用として使用する予定。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Low-lying 2+ states generated by pn-quadrupole correlation and N = 28 shell quenching2015

    • 著者名/発表者名
      S.Ebata, M.Kimura
    • 雑誌名

      Physical Review

      巻: C91 ページ: 014309-1-7

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.91.014309

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Collectivity and instability of the N=Z=28 shell gap and strongly deformed bands with g9/2 configuration in 56Ni2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Chiba, M. Kimura
    • 雑誌名

      Physical Review

      巻: C89 ページ: 054313-1-9

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.89.054313

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Proton Radii of 12-17B Define a Thick Neutron Surface in 17B2014

    • 著者名/発表者名
      S.Terashima, I.Tanihata, R.Kanungo, A.Estrade, W.Horiuchi, F.Ameil, J.Atkinson, Y.Ayyad, D.Cortina-Gil, I.Dillmann, A.Evdokimov, F.Farinon, H.Geissel, G.Guastalla, R.Janik, M.Kimura
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 113 ページ: 1-4

    • DOI

      10.1103/PhysRevLett.113.132501

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ground-state properties of neutron-rich Mg isotopes2014

    • 著者名/発表者名
      S.Watanabe, K.Minomo, M.Shimada, S.Tagami, M.Kimura, M.Takechi, M.Fukuda, D.Nishimura, T.Suzuki, T.Matsumoto, Y.R.Shimizu, M.Yahiro
    • 雑誌名

      Physical Review

      巻: C89 ページ: 044610-1-13

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.89.044610

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Proton radius of 14Be from measurement of charge-changing cross sections2014

    • 著者名/発表者名
      S.Terashima, I.Tanihata, R.Kanungo, A.Estrade, W.Horiuchi, F.Ameil, J.Atkinson, Y.Ayyad, D.Cortina-Gil, I.Dillmann, A.Evdokimov, F.Farinon, H.Geissel, G.Guastalla, R.Janik, M.Kimura,
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2014 ページ: 101D02-1-6

    • DOI

      10.1093/ptep/ptu134

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evidence of halo structure in 37Mg observed via reaction cross sections and intruder orbitals beyond the island of inversion2014

    • 著者名/発表者名
      M. Takechi, S.Watanabe, K.Minomo, S.Tagami, M.Shimada, M.Kimura, T.Matsumoto, Y.R.Shimizu, M.Yahiro
    • 雑誌名

      Physical Review

      巻: C90 ページ: 061305-1-5

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.90.061305

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 3α clustering in excited states of 16C2014

    • 著者名/発表者名
      T.Baba, Y.Chiba, M.Kimura
    • 雑誌名

      Physical Review

      巻: C90 ページ: 064319-1-7

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.90.064319

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Clusters in N=Z nuclei proved by isoscalar monopole transitions2014

    • 著者名/発表者名
      M. Kimura
    • 学会等名
      International Symposium on Physics of Unstable Nuclei 2014
    • 発表場所
      New World Hotel, Ho Chi Minh City, Vietnam
    • 年月日
      2014-11-03 – 2014-11-08
  • [学会発表] Formation of clusters in stable and unstable nuclei explored by antisymmetrized molecular dynamics2014

    • 著者名/発表者名
      M. Kimura
    • 学会等名
      Fourth Joint Meeting of the Nuclear Physics Divisions of APS and JPS
    • 発表場所
      Hilton Waikoloa Village, Big Island, Hawaii, USA
    • 年月日
      2014-10-07 – 2014-10-11
    • 招待講演
  • [学会発表] Erosion of N=28 Shell Gap and Triple Shape Coexistence in the vicinity of 44S2014

    • 著者名/発表者名
      M. Kimura
    • 学会等名
      The 2nd Conference on "Advances in Radioactive Isotope Science” (ARIS2014)
    • 発表場所
      東京大学, 東京都文京区
    • 年月日
      2014-06-01 – 2014-06-06
  • [学会発表] Clustering aspects in N=Z nucleus 24Mg studied by antisymmetized molecular dynamics2014

    • 著者名/発表者名
      M.Kimura
    • 学会等名
      3rd International Workshops on “State of the Art of Cluster Physics" (SOTANCP3)
    • 発表場所
      KGU関内メディアセンター, 神奈川県横浜市
    • 年月日
      2014-05-26 – 2014-05-30
    • 招待講演

URL: 

公開日: 2016-05-27  

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