Cluster correlations in nuclear reactions and nuclear matter studied with transport models

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重イオン衝突では、広いエネルギー領域で、クラスター相関が本質的な役割を果たす。従来より継続している反対称化分子動力学（AMD）の研究では、特に最近の数年で、理研TPC実験（入射エネルギー270 MeV/nucleonでのSnアイソトープ同士の衝突）でのクラスター生成量や３次元的な運動量の分布について、AMD計算と実験データとの比較が進んできた。重イオン衝突で生じる高密度核物質やその膨張過程を定量的に理解することにより、特に中性子過剰な核物質の諸性質を探ることが、研究目的のひとつである。前年度の段階で、3Hクラスターと3Heクラスターの生成比（3H/3He）の計算値が実験値を過小評価する問題が残っていたが、これについて、激しい衝突で4He原子核の励起状態が作られた場合に、その励起状態からの崩壊を適切に考慮することにより、問題が解決することがわかった。すなわち、クーロン力によるアイソスピン対称性の破れのために、4Heの第１励起状態がp＋3Hへは崩壊するがn＋3Heへは崩壊しないため、3Hクラスターの生成量が相対的に多くなるのである。また、フロー観測量（側方へのフローや反応面外へのフロー）について、実験と計算との比較を進め、現在、論文を投稿準備中である。クラスターのフローが核子のフローより強いことが確認できたが、さらに、AMD計算で用いる平均場の運動量依存性が観測量に顕著に現れることもわかった。なお、この年度の論文[EPJA 58 (2022) 201]でも発表したが、中性子過剰な系では高運動量の3Hが極端に少なくなることが、実験事実として間違いないようである。その一方、この特異な振る舞いのメカニズムは理論的に不明である。AMD計算では、特に高運動量クラスターの記述を改善することで、この問題の解明に取り組みたい。