| 研究課題/領域番号 |
25400267
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| 研究機関 | 千葉工業大学 |
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研究代表者 |
東山 幸司 千葉工業大学, 工学部, 准教授 (60433679)
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| 研究分担者 |
吉永 尚孝 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (00192427)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 原子核構造 / 二重ベータ崩壊 / 殻模型 / 核子対殻模型 / 中重核 / 電気双極子モーメント |
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| 研究実績の概要 |
本研究の成果は，ゲルマニウム76原子核とセレン82原子核に対して，二重ベータ崩壊の核行列要素を評価したことである。二重ベータ崩壊ではニュートリノを放出しない崩壊と２つのニュートリノを放出する崩壊があり，本研究ではどちらの崩壊についても核行列要素の計算を行っている。ニュートリノを放出しない二重ベータ崩壊において，殻模型計算と幾つかのタイプの核子対殻模型計算により得られる原子核波動関数を用いて核行列要素の数値解析を実行したところ，模型空間が小さくなるにつれて核行列要素が大きくなることを明らかにした。これまでの先行研究では原子核殻模型，乱雑位相近似，相互作用するボソン模型等により核行列計算が計算されてきたが，本研究の計算結果はこれらの先行研究の結果に比べて小さい核行列要素を予言している。
また本研究では，殻模型により質量数100領域の偶偶核・奇核・奇奇核について殻模型により精密計算を行い，原子核の励起メカニズムを明らかにした。この領域の核子間にはたらく相互作用の研究は現在まであまり行われてこなかったため，本研究では現象論的な有効相互作用を用いて数値解析を実行し，幅広い核種のエネルギー準位や電磁遷移の実験値を再現した。
その他の成果として，質量数130領域のキセノンアイソトープについて，パリティと時間反転対称性を破る相互作用により生じるシッフモーメントを計算した。素粒子の標準理論から導かれる時間反転対称性の破れの強さを用いて，キセノン129原子の電気双極子モーメントの大きさを評価したところ，現在の実験の精度では観測不可能なほど小さな値となる事が分かった。
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| 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
本研究では平成27年度において，奇奇核の中間状態を考慮した二重ベータ崩壊の核行列要素の計算を行う計画であったが，現段階ではニュートリノを放出する二重ベータ崩壊の計算コードの開発に留まっており，予定よりも遅れている。一方で，質量数100領域の原子核に対して，殻模型計算の数値解析を実行することが可能となり，原子核の励起メカニズムを明らかにしている。この波動関数を用いて，二重ベータ崩壊の核行列要素の評価を行うことができるようになっており，研究はおおむね順調に進展している。
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| 今後の研究の推進方策 |
中間状態を考慮した二重ベータ崩壊の核行列要素を評価するには，中間状態が関係する一重のベータ崩壊の計算を行う必要があるため，平成28年度において質量数100領域のベータ崩壊の数値解析を実行する。これと並行して中間状態を考慮した二重ベータ崩壊の数値解析を進める。さらに本研究では，重い原子核領域の原子核構造の解明を目指す。原子核構造を計算するための計算コードの改良は行っており，重い原子核領域の有効相互作用を決定する段階である。偶偶核・奇核・奇奇核のエネルギー準位・電磁遷移の実験値を同時に再現するように相互作用を決定し，核子対殻模型の波動関数を詳細に解析することで原子核構造を明らかにする。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
計算機関係の部品を購入したが，安価なもので代用できた。
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| 次年度使用額の使用計画 |
平成28年度は最終年度にあたるため，研究発表や研究打ち合わせへの使用を計画している。
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