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2015 年度 実施状況報告書

ガス的クラスター構造、反応の理論研究

研究課題

研究課題/領域番号 25400288
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

船木 靖郎  国立研究開発法人理化学研究所, 仁科加速器研究センター, 協力研究員 (00435679)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
キーワード原子核クラスター / アルファ凝縮 / ハイパー核
研究実績の概要

1. 拡張されたTHSR波動関数を用いた12C励起状態の研究
拡張型THSR波動関数に核半径拘束法を組み合わせ、前年度明らかにした、ホイル状態の上に存在する三番目0+状態、四番目0+状態をより詳細に議論しその性質を明らかにした。三番目0+状態は、基底状態、ホイル状態に直交した条件を加えることにより、単一のTHSR波動関数で90%以上表現されること(ホイル状態のファミリー)、四番目0+状態は3つのα粒子がガス的に直線状に配位した構造(3α直線鎖構造)を有することを示した。
2. 拡張されたTHSR波動関数を用いた16Oの研究
12C+αの閾エネルギー、16Oの基底状態を同時によりよく再現するため、核子間有効3体力を取り入れた核力を用いた、拡張型THSR波動関数による16O構造研究の計算コード開発を行った。従来のTHSR波動関数を用いた結果に比べ、より実験で観測された0+状態の再現性がよく、12C+α状態、4α凝縮状態ともによく再現された予備計算結果を得ている。
3. 拡張されたTHSR波動関数を用いた13ΛCの研究
Λ粒子が12Cにくっついた際の、12Cからの構造変化、クラスター構造について議論した。ホイル状態にΛ粒子がつくと、9ΛBe+α構造が生じ、12Cの三番目0+状態にΛ粒子がつくことにより、ホイルアナログのα+α+5ΛHeの三体クラスターガス状態が生じることを明らかにした。また直線鎖構造を持った12Cの四番目0+状態にΛ粒子がついても、そのまま3α直線鎖状態が維持されることを示した。

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

本研究計画は、主に拡張型THSR波動関数を用いた、軽い核の原子核クラスター構造を探るものである。これをハイペロンであるΛ粒子を加えたものに拡張を加えることで、さらにΛ粒子がつくことによる新たなタイプのガス状態の発見をした点、また、16Oに関しては従来閾値問題により難しかった微視的クラスター模型を用いたクラスター構造研究を、大変な計算コストのかかる、三体有効核子間力を取り入れられるような並列計算コードを開発し、可能にした点から、十分に研究課題が進捗していると判断できる。

今後の研究の推進方策

本研究計画の総括として、本年度明らかにした12C、及び13ΛCの励起状態の構造研究において、研究実績の概要で述べた研究成果について論文にまとめる。
及び本年度開発した16Oの計算コードを用いて、本格的な構造計算を進める。

次年度使用額が生じた理由

海外旅費使用の際の航空券代金が予約時期により多少前後するため、当初予定より余剰分が生じた。

次年度使用額の使用計画

海外旅費使用の際の航空券代金に使用する。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 謝辞記載あり 6件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] オルセー原子核研究所(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      オルセー原子核研究所
  • [国際共同研究] ロストック大学(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      ロストック大学
  • [国際共同研究] 南京大学(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      南京大学
  • [雑誌論文] α-decay width of 212Po from a quartetting wave function approach2016

    • 著者名/発表者名
      C. Xu, Z. Ren, G. Roepke, P. Schuck, Y. Funaki, H. Horiuchi, A. Tohsaki, T. Yamada, B. Zhou
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 93 ページ: 011306(R)

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.93.011306

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The radiative capture reaction rate from ΛΛ to H dibaryon in the imaginary time method2015

    • 著者名/発表者名
      E. Hikota, Y. Funaki, E. Hiyama, M. Oka
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 92 ページ: 015205

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.92.015205

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Cluster models from RGM to alpha condensation and beyond2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Funaki, H. Horiuchi, A. Tohsaki
    • 雑誌名

      Progress in Particle and Nuclear Physics

      巻: 82 ページ: 78-132

    • DOI

      10.1016/j.ppnp.2015.01.001

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Hoyle band and αcondensation in 12C2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Funaki
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 92 ページ: 021302(R)

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.92.021302

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Imaginary-time formalism for triple-alpha reaction rate2015

    • 著者名/発表者名
      T. Akahori, Y. Funaki, K. Yabana
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 92 ページ: 022801(R)

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.92.022801

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Alpha cluster structures and monopole excitations in 13C2015

    • 著者名/発表者名
      T. Yamada, Y. Funaki
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 91 ページ: 034326

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.92.034326

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Cluster model approaches to nuclear many-body dynamics2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Funaki
    • 学会等名
      Symposium on Quarks to Universe in Computational Science (QUCS2015)
    • 発表場所
      Nara, Japna
    • 年月日
      2015-11-04 – 2015-11-04
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 12C励起状態の回転バンド構造2015

    • 著者名/発表者名
      船木 靖郎
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      大阪市立大学
    • 年月日
      2015-09-25 – 2015-09-25
  • [学会発表] Structure of the Hoyle band studied with the extended THSR model2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Funaki
    • 学会等名
      International Workshop on Clusters in Nuclear Systems
    • 発表場所
      Rostock University, Rostock, Germany
    • 年月日
      2015-08-04 – 2015-08-04
    • 国際学会
  • [学会発表] Clustering aspects in nuclear structure and reaction2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Funaki
    • 学会等名
      9th APCTP-BLTP JINR Joint Workshop at Kazakhstan on ``Modern problems of nuclear and particle physics’’
    • 発表場所
      Almaty, Kazakhstan
    • 年月日
      2015-07-03 – 2015-07-03
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Hoyle band and αcondensation in 12C2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Funaki
    • 学会等名
      21st International Conference on Few-body Problems in Physics
    • 発表場所
      Crowne Plaza Metro, Chicago, USA
    • 年月日
      2015-05-19 – 2015-05-19
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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