Theoretical study of cluster structure of light nuclei based on realistic nuclear force

4He原子核であるアルファ粒子は、原子核の構成粒子として振る舞うことがあり、そのような原子核の状態をアルファクラスター構造と呼ぶ。アルファクラスター状態における大きな課題の一つが、クラスター状態が核力(2核子間および多核子間に働く相互作用)の観点から十分に理解されていない点である。前年度までに、単純なアルファクラスター構造を仮定した模型によるクラスター間相互作用を研究していた。ここで単純なアルファクラスター構造とは、4Heはスピンとアイソスピンの両方がゼロある配位(スピンアイソスピン飽和)のみで構成されるとしていた。この仮定の下では核力のうち非中心力が作用しない。しかし、非中心力が非常に重要な寄与をもたらすことは原子核の様々な性質から明らかになっている。そこで、本年度はカイラル有効場理論で導出される非中心力がクラスター構造にどのように寄与するのかを明らかにするために、スピンアイソスピン飽和を仮定しない一般的な模型の定式化を試みた。定式化をまとめた論文は学術誌に投稿し、現在査読中である。なお、査読前の論文は以下で公開している[https://arxiv.org/abs/2302.01042]。また、様々な研究会で本研究の成果を報告した。

4He原子核であるアルファ粒子は、原子核の構成粒子として振る舞うことがあり、そのような原子核の状態をアルファクラスター構造と呼ぶ。アルファクラスター状態における大きな課題の一つが、クラスター状態が核力(2核子間および多核子間に働く相互作用)の観点から十分に理解されていない点である。前年度までに、単純なアルファクラスター構造を仮定した模型によるクラスター間相互作用を研究していた。ここで単純なアルファクラスター構造とは、4Heはスピンとアイソスピンの両方がゼロある配位(スピンアイソスピン飽和)のみで構成されるとしていた。この仮定の下では核力のうち非中心力が作用しない。しかし、非中心力が非常に重要な寄与をもたらすことは原子核の様々な性質から明らかになっている。そこで、本年度はカイラル有効場理論で導出される非中心力がクラスター構造にどのように寄与するのかを明らかにするために、スピンアイソスピン飽和を仮定しない一般的な模型の定式化を試みた。定式化をまとめた論文は学術誌に投稿し、現在査読中である。なお、査読前の論文は以下で公開している[https://arxiv.org/abs/2302.01042]。また、様々な研究会で本研究の成果を報告した。