時間依存平均場理論による多核子移行反応の研究

利用时间相关平均场理论研究多核转移反应

• 批准号: 13J00241
• 负责人: 関澤 一之
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013 至 2014
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J00241/
• 关键词: 多核子移行反応; 準核分裂過程; 低エネルギー重イオン反応; 時間依存平均場理論(TDHF); 時間依存密度汎関数理論(TDDFT); 粒子数射影法; 不安定核; 元素合成; 中性子過剰核; r過程; TDHF; 重イオン衝突; 時間依存平均場理論

近年、多核子移行反応は、これまでに生成されていない不安定核を生成する方法として注目を集めている。特に、中性子過剰な不安定核を実験的に生成し、その性質を調べることは、自然界に存在している元素の起源を理解する上で重要となる。加えて、多核子移行反応は、核子多体系に発現する非平衡量子輸送過程と捉えることもでき、その反応ダイナミクスは基礎物理学的にも興味が持たれる。我々は、「1. 多核子移行反応の微視的反応機構を理解すること」、及び、「2. 目的の不安定核を生成する最適な反応を予言すること」を目的とし、低エネルギー原子核反応を微視的に記述することが可能である時間依存平均場理論(TDHF法)を用いた研究を行った。我々は、TDHF法に近年提案された粒子数射影法を適用することにより、TDHF法によって多核子移行反応を微視的かつ定量的に記述できるということを明らかにした。さらに我々は、粒子数射影法を拡張することにより、反応後に生成された原子核の励起エネルギーを評価する方法を考案した。そしてその方法により得られた励起エネルギーを基にして、核子蒸発(核子放出による脱励起)の統計模型を用いた解析を行うことにより、核子蒸発の効果を取り入れた断面積を評価する枠組みを確立させた。この方法により、反応断面積の計算値が実験値に近づく方向に修正を受けることを確認した。さらに我々は、より重い原子核同士の衝突時に見られる、準核分裂過程が引き起こす多核子移行反応についての解析も行った。我々は、大きくラグビーボール型に変形したウラン原子核を含むいくつかの反応において、変形したウラン原子核の衝突時の向きが、反応ダイナミクスに大きな影響を与えるということを明らかにした。特に、ウラン原子核が長軸方向から衝突した場合、太く長い“くびれ”構造が形成され、多数の核子の移行を引き起こすことを見出だした。

近年来，多核转移反应引起了人们的注意，作为一种以前未产生的不稳定核的方法。特别是，实验产生具有多余中子的不稳定核并检查其性质对于理解自然界中存在的元素的起源很重要。另外，多核子转移反应可以看作是在核子多体系统中表达的非平衡量子传输过程，其反应动力学也对基本物理学感兴趣。我们使用时间依赖性平均场理论（TDHF方法）进行了研究，该理论允许对低能量核反应的微观描述，以“ 1。了解多核转移反应的微观反应机制”和“ 2。我们已经揭示了，通过将近年来提出的粒子数投影方法应用于TDHF方法，可以通过TDHF方法在显微镜和定量上描述多核子转移反应。此外，我们设计了一种方法，可以通过扩展粒子数投影方法来评估反应后产生的核的激发能。基于该方法获得的激发能，建立了使用核苷蒸发的统计模型（通过核子发射启用）的分析，以建立一个框架，用于评估结合核子蒸发效果的横截面区域。通过这种方法，证实了反应横截面区域的计算值以接近实验值的方向进行校正。此外，我们分析了由准膜过程引起的多核子转移反应，这些反应在较重的核碰撞中可见。我们已经表明，在一些含有橄榄球球形铀核的一些反应中，碰撞时变形铀核的方向对反应动力学有重大影响。特别是，我们发现，当铀核从长轴上碰撞时，形成了厚，长，“狭窄”的结构，从而导致许多核子的过渡。

项目成果

Time-dependent Hartxee-Fock calculations for multinucleon transfer processes

多核子转移过程的时间相关 Hartxee-Fock 计算

• 发表时间: 2013
• 作者: K. Sekizawa;K. Yabana
• 通讯作者: K. Yabana

射影演算子を用いた核子移行TDHF波動関数の分析II

使用投影算子 II 分析核子转移 TDHF 波函数

• 发表时间: 2015
• 作者: 関澤一之;矢花一浩
• 通讯作者: 矢花一浩

Time-dependent Hartree-Fock calculations for multinucleon transfer and quasifission processes

多核子转移和准裂变过程的时间相关 Hartree-Fock 计算

• 发表时间: 2015
• 作者: 関澤一之;矢花一浩
• 通讯作者: 矢花一浩

密度汎関数理論に基づく原子核ダイナミクスの研究

基于密度泛函理论的核动力学研究

• 发表时间: 2014
• 作者: 関澤一之;矢花一浩
• 通讯作者: 矢花一浩

Time-dependent Hartree-Fock calculations for multi-nucleon transfer processes : Effects of particle evaporation on production cross sections

多核子转移过程的时间相关 Hartree-Fock 计算：粒子蒸发对生产横截面的影响

• DOI: 10.1051/epjconf/20158600043
• 发表时间: 2015
• 期刊: EPJ Web of Conferences
• 作者: K. Sekizawa;K. Yabana
• 通讯作者: K. Yabana