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2020 年度 実績報告書

動的な殻構造形成とクラスター形成

公募研究

研究領域量子クラスターで読み解く物質の階層構造
研究課題/領域番号 19H05145
研究機関東京大学

研究代表者

大塚 孝治  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 名誉教授 (20201379)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2021-03-31
キーワード殻構造 / 殻進化 / 核力 / テンソル力 / 原子核の形 / 変形共存 / ドリップライン
研究実績の概要

この研究計画により、原子核における、中生子数の増加による殻構造の進化の研究が大きく進展した。原子核が変わっても、殻構造は基本的には変わらないという旧来の考え方に対して、核力の効果によって殻構造が変わり、旧来の魔法数が消滅したり、新たな魔法数が現れることさえ起こる、という殻進化の理論を提唱し、推進してきた。その進展に本研究計画は大きく貢献してきた。その成果は2021年10月に松江で開催されたスピン国際会議での講演や、同年に韓国に対して3回にわたってリモートで行われた講義などで発信された。論文としても、それまでの成果に新たな知見を加えたレビュー論文を Reviews of Modern Physics 誌に出版した。この論文は2020年の出版であるが、インパクトは大きく、すでに216回引用されている。さらに、軽いニッケル原子核における変形共存現象が殻進化と関係していること示した。その論文は Physical Review Letters 誌などに掲載され、18回引用されている。さらに殻進化と中性子ドリップラインの関係を論じ、ドリップライン決定の新たなメカニズムを第一原理的な相互作用から解明する研究を行った。この成果は Nature 誌に掲載され、今日までに38回引用されるなど、国際的に大きなインパクトを与えている。このように、テンソル力をはじめとする核力の効果を解明して、殻構造がdのように変化し、それが原子核の形の変化や、存在限界にいかにかかわるかを明らかにしてきた。
以上の研究に並行して、原子核内部のアルファクラスター形成を第一原理計算により解明し、例えば炭素ー12原子核のホイル状態の内部構造を解明する研究を推進した。論文投稿の作業を進めた。

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2022 2020 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件、 招待講演 4件)

  • [国際共同研究] オスロ大学(ノルウェー)

    • 国名
      ノルウェー
    • 外国機関名
      オスロ大学
  • [国際共同研究] ミラノ大学/パドヴァ大学/INFN(イタリア)

    • 国名
      イタリア
    • 外国機関名
      ミラノ大学/パドヴァ大学/INFN
  • [国際共同研究] GANIL(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      GANIL
  • [国際共同研究] ミシガン州立大学/北カロライナ大学/アルゴンヌ国立研究所(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      ミシガン州立大学/北カロライナ大学/アルゴンヌ国立研究所
  • [国際共同研究] Horia Hulubei国立物理学研究所(ルーマニア)

    • 国名
      ルーマニア
    • 外国機関名
      Horia Hulubei国立物理学研究所
  • [国際共同研究]

    • 他の国数
      2
  • [雑誌論文] Evolution of shell structure in exotic nuclei2020

    • 著者名/発表者名
      T. Otsuka, A. Gade, O. Sorlin, T. Suzuki, Y. Utsuno
    • 雑誌名

      REVIEWS OF MODERN PHYSICS

      巻: 92 ページ: 015002-1, -52

    • DOI

      10.1103/RevModPhys.92.015002

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Shape Coexistence at Zero Spin in 64Ni Driven by the Monopole Tensor Interaction2020

    • 著者名/発表者名
      N. Marginean 他
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 125 ページ: 102502 1-7

    • DOI

      10.1103/PhysRevLett.125.102502

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The impact of nuclear shape on the emergence of the neutron dripline2020

    • 著者名/発表者名
      Naofumi Tsunoda, Takaharu Otsuka, Kazuo Takayanagi, Noritaka Shimizu, Toshio Suzuki, Yutaka Utsuno, Sota Yoshida, Hideki Ueno
    • 雑誌名

      Nature

      巻: 587 ページ: 66 - 71

    • DOI

      10.1038/s41586-020-2848-x

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] alpha clustering from first principles for Be and C isotopes including the Hoyle state2022

    • 著者名/発表者名
      大塚孝治
    • 学会等名
      8th Workshop on Level Density and Gamma Strength
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Self-organization of quantum systems and nuclear collectivity2020

    • 著者名/発表者名
      大塚孝治
    • 学会等名
      CLUSHIQ2020国際会議
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Neutron Driplines and Shape Evolution of Atomic Nuclei2020

    • 著者名/発表者名
      大塚孝治
    • 学会等名
      第3回クラスター階層領域研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] Single-particle, shape deformation and cluster hierchies in atomic nuclei2020

    • 著者名/発表者名
      大塚孝治
    • 学会等名
      第5回クラスター階層領域研究会
    • 招待講演

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公開日: 2023-12-25  

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