非束縛原子核の存在形態と崩壊様式に対する動力学的研究

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25400255
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 緒方 一介 大阪大学, 核物理研究センター, 准教授 (50346764)
• 研究分担者: 明 孝之 大阪工業大学, 工学部, 准教授 (20423212) ; 松本 琢磨 九州大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (60415304)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 非束縛状態 / 不安定核 / 共鳴状態 / 粒子崩壊 / 崩壊モード

研究実績の概要

最終年度は、2中性子ハロー核である6Heから中性子をノックアウトして非束縛核5Heが生成される反応に着目し、5He(共鳴状態)と4He-nの非共鳴状態を包括的に取り扱いつつ、5Heが微分断面積にどのような形態で出現するかを明らかにした。5Heは最も簡単な構造を持つ非束縛核の1つであり、相互作用がよくわかっているため、不定性の小さい分析が可能である。この模型の枠組み自体は一般の2中性子ハロー核に適用可能であるため、理化学研究所等で取得が予定されているデータとの比較に向けた準備が整ったと言える。さらに上記のノックアウト反応は、2中性子ハロー核内におけるダイニュートロン相関のプローブとなり得ることが判明し、ノックアウト反応の新しい展開への道筋を付けることに成功した。
研究期間全体を俯瞰すると、原子核の非束縛状態の生成・崩壊を統一的に記述するという試みは高い成功を収めたと言える。特に6Heの共鳴状態(2+状態)が動的に生成され、4Heと2つの中性子に崩壊する様子を不定性なく描き、その崩壊モードを特定したことは、未解明の部分が大きい3体崩壊モードの定量的理解にとって大きな一歩と言える。また、連続状態粒子振動結合法を用いてドリップライン核24Oの非弾性散乱断面積の再現に成功したことも重要な成果である。
非束縛原子核については、一般の系では相互作用の不定性が大きいことや、実験データが期間内に十分得られなかったこともあり、事実上、5Heに対象を絞る形となった。とはいえ、ノックアウト反応によって5Heが生成される反応の記述に成功したことは、今後取得が進む、一般の非束縛核を生成する実験の解析にとって極めて重要であると言える。
なお、非束縛粒子の生成・崩壊を定量的に記述するという本研究を通じて、反応模型の改善・拡張や、微視的反応論の進展など、数多くの副次的な成果が得られたことを強調しておきたい。

研究成果

• [雑誌論文] 4.Microscopic coupled-channels calculations of nucleus-nucleus scattering including chiral three-nucleon-force effects (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Minomo, M. Kohno, and K. Ogata
  • 雑誌名: Physica Review C 巻: 93 ページ: 014607-1-6
  • DOI: 10.1103/PhysRevC.93.014607
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 5.Probing surface distributions of alpha clusters in 20Ne via alpha-transfer reaction (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Fukui, Y. Taniguchi, T. Suhara, Y. Kanada-En'yo, and K. Ogata
  • 雑誌名: Physica Review C 巻: 93 ページ: 034606-1-9
  • DOI: 10.1103/PhysRevC.93.034606
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 6.Spatial anisotropy of neutrons emitted from the 56Fe(gamma,n)55Fe reaction with linearly polarized gamma ray beam (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Hayakawa, T. Shizuma, S. Miyamoto, S. Amano, A. Takemoto, M. Yamaguchi, K. Horikawa, H. Akimune, S. Chiba, K. Ogata, and M. Fujiwara
  • 雑誌名: Physica Review C 巻: 93 ページ: 044313-1-4
  • DOI: 10.1103/PhysRevC.93.044313
  • 査読あり
• [雑誌論文] 3.Consistency between the monopole strength of the Hoyle state determined by structural calculation and that extracted from reaction observables (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Minomo and K. Ogata
  • 雑誌名: arXiv 巻: 1603.01805 ページ: 1-4
  • オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 4.Investigating the alpha-clustering on the surface of 120Sn via (p,p alpha) reaction and the validity of the factorization approximation (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Yoshida, K. Minomo, and K. Ogata
  • 雑誌名: arXiv 巻: 1603.00638 ページ: 1-6
  • オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 5.How to determine a dineutron correlation in Borromean nuclei via a quasi-free knockout (p,pn) reaction? (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Kikuchi, K. Ogata, Y. Kubota, M. Sasano, and T. Uesaka
  • 雑誌名: arXiv 巻: 1603.03858 ページ: 1-19
  • オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 1.Microscopic calculations based on chiral two- and three-nucleon forces for proton- and 4He-nucleus scattering (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Toyokawa, M. Yahiro, T. Matsumoto, K. Minomo, K. Ogata, and M. Kohno
  • 雑誌名: Physica Review C 巻: 92 ページ: 024618-1-6
  • DOI: 10.1103/PhysRevC.92.024618
  • 査読あり
• [雑誌論文] 2.Asymmetry of the parallel momentum distribution of (p,pN) reaction residues (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Ogata, K. Yoshida, and K. Minomo
  • 雑誌名: Physica Review C 巻: 92 ページ: 034616-1-8
  • DOI: 10.1103/PhysRevC.92.034616
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 3.Four-body dynamics in 6Li elastic scattering (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Watanabe, T. Matsumoto, K. Ogata, and M. Yahiro
  • 雑誌名: Physica Review C 巻: 92 ページ: 044611-1-9
  • DOI: 10.1103/PhysRevC.92.044611
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Development of a calculation code system for evaluation of deuteron nuclear data (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Nakayama, S. Araki, Y. Watanabe, O. Iwamoto, and K. Ogata
  • 雑誌名: Energy Procedia 巻: 71 ページ: 219-227
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Dynamical Studies of the Formation and Decay of Particle-Unbound States (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Ogata, Y. Kikuchi, T. Myo, K. Minomo, T. Matsumoto, and M. Yahiro
  • 雑誌名: JPS Conference Proceedings 巻: 6 ページ: 010013-1-7
  • DOI: 10.7566/JPSCP.6.010013
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Extending the Eikonal Approximation to Low Energy (2015)
  • 著者名/発表者名: P. Capel, T. Fukui, and K. Ogata
  • 雑誌名: JPS Conference Proceedings 巻: 6 ページ: 020037-1-6
  • DOI: 10.7566/JPSCP.6.020037
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Breakup and finite-range effects on the 8B(d,n)9C reaction (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Fukui, K. Ogata, and M. Yahiro
  • 雑誌名: JPS Conference Proceedings 巻: 6 ページ: 030060-1-4
  • DOI: 10.7566/JPSCP.6.030060
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Extracting the Electric Dipole Breakup Cross Section of One-Neutron Halo Nuclei from Inclusive Breakup Observables (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Yoshida, T. Fukui, K. Minomo, and K. Ogata
  • 雑誌名: JPS Conference Proceedings 巻: 6 ページ: 030092-1-4
  • DOI: 10.7566/JPSCP.6.030092
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Effect of Tensor Interactions in 16O Studied via (p,d) Reaction (2015)
  • 著者名/発表者名: H. J. Ong, I. Tanihata, A. Tamii, T. Myo, K. Ogata, M. Fukuda, K. Hirota, K. Ikeda, D. Ishikawa, T. Kawabata H. Matsubara, K. Matsuta, M. Mihara, T. Naito, D. Nishimura, Y. Ogawa, A. Ozawa, D.Y. Pang, H. Sakaguchi, K. Sekiguchi, T. Suzuki, M. Taniguchi, M. Takashina, H. Toki, Y. Yasuda, M. Yosoi, and J. Zenihiro
  • 雑誌名: JPS Conference Proceedings 巻: 6 ページ: 030076-1-4
  • DOI: 10.7566/JPSCP.6.030076
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Systematic Analysis for Distribution of Extra Neutrons and Core in Halo Nucleus (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Matsumoto, S. Sasabe, K. Minomo, N. Furutachi, K. Ogata, and M. Yahiro
  • 雑誌名: JPS Conference Proceedings 巻: 6 ページ: 030088-1-4
  • DOI: 10.7566/JPSCP.6.030088
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] New probe to Ml strengths in GDR region for supernova neutrino interactions (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Hayakawa, S. Miyamoto, T. Mochizuki, K. Horikawa, S. Amano, K. Imazaki, D. Li, Y. Izawa, S. Chiba, and K. Ogata
  • 雑誌名: Journal of Physics Conference Series 巻: 590 ページ: 012003-1-6
  • DOI: 10.1088/1742-6596/590/1/012003
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Application of a coupled-channel Complex Scaling Method with Feshbach projection to the K-pp system (2015)
  • 著者名/発表者名: Akinobu Dote, Takashi Inoue, and Takayuki Myo
  • 雑誌名: Progress of Theoretical and Experimental Physics 巻: 2015 ページ: 043D02-1-25
  • DOI: 10.1093/ptep/ptv039
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Many-Body Resonances and Continuum States Beyond the Drip-Line Using the Complex Scaling Method (2015)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Myo, Yuma kikuchi, and Kiyoshi Kato
  • 雑誌名: JPS Conference Proceedings 巻: 6 ページ: 030025-1-4
  • DOI: 10.7566/JPSCP.6.030025
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Recent Development of CDCC (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Matsumoto
  • 学会等名: Progress in and beyond Theoretical Nuclear Physics Laboratory
  • 発表場所: 理化学研究所, 埼玉県和光市
  • 年月日: 2016-03-28 – 2016-03-28
  • 国際学会
• [学会発表] Nuclear reaction studies with RI-beams (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Ogata
  • 学会等名: Physics with Fragment Separators -25th Anniversary of RIKEN-Projectile Fragment Separator-
  • 発表場所: Shonan Village Center, Kanagawa
  • 年月日: 2015-12-07 – 2015-12-07
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 4体分解反応・連続状態の分類 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松本琢磨
  • 学会等名: KEK理論センター研究会「原子核・ハドロン物理の課題と将来」
  • 発表場所: 高エネルギー加速器研究機構, 茨城県つくば市
  • 年月日: 2015-11-26 – 2015-11-26
• [学会発表] Microscopic effective reaction theory for direct nuclear reactions (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Ogata
  • 学会等名: The 5th International Workshop on Compund-Nuclear Reactions and Related Topics
  • 発表場所: Tokyo Institute of Technology, Ookayama, Tokyo
  • 年月日: 2015-10-21 – 2015-10-21
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Many-body resonances and continua in light unstable nuclei using the complex scaling method (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Myo
  • 学会等名: YIPQS Long-term and Nishinomiya-Yukawa Memorial International workshop Computational Advances in Nuclear and Hadron Physics (CANHP 2015)
  • 発表場所: 京都大学 基礎物理学研究所, 京都市
  • 年月日: 2015-09-26 – 2015-09-26
  • 国際学会
• [学会発表] 軽い中性子過剰核における共鳴現象 (2015)
  • 著者名/発表者名: 明孝之
  • 学会等名: 日本物理学会 2015年秋季大会 シンポジウム「ドリップライン近傍のハイパー核と不安定核」
  • 発表場所: 大阪市立大学, 大阪市
  • 年月日: 2015-09-25 – 2015-09-25
• [学会発表] Probing nuclear correlations via (p,pX) reactions (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Ogata
  • 学会等名: The 2nd International Workshop of Neutron-Proton Correlations
  • 発表場所: The University of Hong Kong, China
  • 年月日: 2015-07-07 – 2015-07-07
  • 国際学会 / 招待講演