三体系原子核反応理論の化学反応動力学への応用

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原子核やミューオン原子・分子の反応・構造の研究で有用である「ヤコビー座標を用いる3体系組替えチャネル結合変分法」(上村他)を、化学反応動力学に応用することを主目的としている。化学反応においては、始・終状態の2原子系の励起状態の数が非常におおく、かつ、組替えチャネル間の結合が非常に強いため、上記の方法の拡張が容易ではない。本年度はつぎの3つ課題について検討した。(i)移行過程AB+C→A+BC、B+ACでの中間領域ABC系の、3体波動関数の特徴を理解するために、組み替えヤコビー座標系3体基底関数(L^2積分可能型)によるハミルトニアンの対角化を行って、低エネルギーの固有解群を調べている。この固有解を、Kohn流の変分法解法の内部領域試行関数として使うことの妥当性を検討している。(ii)化学反応動力学研究の中でも、Heavy-Light-Heavy系の、完全に量子論的な解明は難題として残されている。原子核の重イオン反応研究では、軽粒子移行の場合、non-local form factorを近似して、local化+微分演算子項付加近似がしばしば行われ、良い結果を与える場合がある。この方法を、化学反応のH-L-H系に対し適用する場合、どの程度の高次微分演算子項までをとれば良いか、それは十分実用的かなどを検討しつつある。(iii)Infiniteimally-Separated Gaussian-Lobe(ISGL)基底関数系の提案と3体問題への応用。「ヤコビー座標ガウス型基底関数を用いる組替えチャネル結合法」を改良して。複雑な相互作用の場合の3体問題や、(簡単な相互作用でも)4体問題に適用し易くするために、ISGL法を考案した。この方法が、ミューオン分子(dtmu)の精密計算で完璧に働くことを確かめた。