元素の起源と宇宙の進化

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本研究の目的は、短寿命核の天体核反応率の測定と、超新星爆発機構及び中性子過剰核物質等の理論的な考察・計算等を通じて、元素の起源と宇宙の進化を研究することである。ア)実験研究クローン分解法と間接法による短寿命核の天体核反応率の測定を集中的に実施し、太陽ニュートリノ問題と関連する^7Be(p,γ)^8B反応率の再測定・解析を実施するとともに、高温天体における水素の爆発的核燃焼率(RP過程)に関わる多数の反応率を決定した。前者においては直接測定法による実験値のうち比較的小さな値と合致する高精度の結果を得ており、現在、論文にまとめている。後者においては、^<22>Na→^<23>Mg→^<24>Al→^<25>Siの流れに関して星の温度と密度の条件を確立することに成功した。また、RP過程でどこまで重い元素ができるかを決める鍵である^<59>Cu(p,γ)^<60>Cu反応の研究を実施した。また、不安定核の直接反応では、RP過程の入口に相当する^<19>Nc(p,γ)^<20>Na反応を目標にして不安定核ビームの開発を進め、毎秒5x10^8個のビームを得ることに成功した。イ)理論的研究超新星爆発機構と誕生後間もない中性子星の進化を解明するため、i)有限温度の中性子過剰核物質である超新星物質の状態方程式(EOS)の探究と、ii)星の自転とその効果による流体的爆発現象の解明を前年度に継続して行った。前者においては、相対論的平均場法と有限温度ハートリーフォック法からのアプローチを採用し、各々、不安定核の基礎的性質をよく再現するパラメターの決定と高密度超新星物質のEOSと熱力学的諸量の導出し、論文として発表した。後者においては、超新星コア内の対流効果を調べ、爆発が起こるためにはある適当な角運動量が必要で、軸方向に放出されるニュートリノによりジェット爆発が誘起される可能性があることを指摘できた。これらの研究成果は、約50篇の論文ないし解説として公表した。