2013 Fiscal Year Annual Research Report
質量数100以下の原子核による速い陽子捕獲過程の系統的記述
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12J02396
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
福井 徳朗 大阪大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1) (40757118)
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| Keywords | 元素の起源 / rp-process / 間接決定 / 移行反応 |
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| Research Abstract |
元素合成過程には、超新星爆発時等に原子核が腸子を捕獲し(陽子捕獲反応)、陽子過剰な不安定核を経由して急速に重い原子核がつくられるrp-processという過程が存在する。本研究の目的は、質量数が100以下の原子核が関与する様々な陽子捕獲反応の反応率を網羅的に決定することである。
rp-processの中でも特に質量数8以上の原子核を形成するための重要な反応として注目されているp+8B→9C+γという反応(p-8B融合反応)に我々は着目した。このp-8B融合反応は低エネルギーの反応であり、実験によって直接再現することは困難である。そこで代替反応の1つであるd+8B→n+9Cという陽子移行反応を理論解析することにより、p-8B融合反応率を間接的に決定した。本研究において重視したことは、上記の陽子移行反応において入射核であるdの仮想的な分解効果を考慮し、従来の分析と比較してより精密に解析したという点である。
陽子移行反応の入射核dは陽子と中性子の弱束縛系であり、反応過程においてそれらの構成粒子に容易に分解しうる。この分解状態と束縛状態の結合の記述には、連続無限個の散乱状態が関与する無限次の遷移を扱わなければならないが、先行研究の多くではこれを最も簡単化した1次の遷移のみを取り入れている。本研究では、無限次の遷移の取り扱いが可能な連続状態離散化チャネル結合法(CDCC)という手法を用い、陽子移行反応を精密に記述した。その上で、間接的にp-8B融合反応率を決定した。
本研究により、陽子移行反応においてdの分解状態の寄与が重要で、それは0度の断面積の値を2倍近く増大させることを明らかにした。これにより、p-8B融合反応率は従来の結果に比べて約26%小さくなることが判明した。この結果はAmerican Physical Societyが刊行する学術誌に投稿中であり、国内外の様々な研究会・セミナーで発表された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
前年度の研究により、2種類の9C分解反応を代替反応とする方法は十分良く機能することが明らかになったが、移行反応を用いた場合、その結果が分解反応によって求めたものと大きく食い違うという問題が残っている。移行反応は陽子捕獲反応の代替反応として近年注目されており、実験的にも系統的な測定が計画されている。この状況に鑑み、平成25年度は当初の研究計画を変更し、移行反応の正確な描述に取り組むこととした。研究の結果、移行反応においても高次の過程が重要な役割を果たすことが明らかになった。しかし分解反応の結果との整合しておらず、
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| Strategy for Future Research Activity |
分解反応の結果との整合性を見出すために、移行反応模型の拡張を図る。具体的には、始状態と終状態における原子核の連続状態を同時に取り入れることや、Pauli効果の考慮を計画している。
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Research Products
(8 results)
