中性子過剰核におけるクラスター構造の出現機構の解明

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本研究の最大の研究目的は中性子過剰核におけるクラスター構造の出現機構の解明である。まず、これを達成するためには中性子過剰核に特有な構造変化を見つける必要がある。これを見つけるために申請者は中性子過剰なC同位体である^<16>Cの構造を研究した。これは以前に申請者が行い2つの特徴的な構造(非軸対称変形構造、リニアチェイン構造)を見つけた^<14>Cよりさらに中性子過剰な原子核であり、より余剰中性子の効果が現れ得る系である。実際の計算結果としては^<16>Cにおいても2つの興味深い構造(α+α+^8Heのガス的構造、リニアチェイン構造)が現れることが分かった。特にリニアチェイン構造は^<12>Be+α構造を持っていたが、この^<12>Beにとても興味深い特徴が見て取れた。普通、クラスター構造が現れる場合、それぞれのクラスターが基底状態になったものがもっとも低い状態として現れるが、このリニアチェイン構造中の^<12>Beは励起状態になっていた。これは安定核では見られなかった構造であり、このような構造が現れるメカニズムを解き明かすことは今後の中性子過剰核の研究を進める上で大きな知見を与える可能性が高い。また、近年重要だと認識されてきた「クラスター構造とシェルモデル構造の競合」を簡単に記述できる手法、AQCM (Antisymmetrized Quasi-Cluster Model)の改良に成功した。AQCMは基本的にクラスター模型にパラメータを一つ導入することによって、クラスターの崩れを取り込めるように拡張した模型である。申請者の改良する前のAQCMは模型の拡張の仕方が不十分であり、シェルモデル構造の取り込みが不完全であったが、この問題を解決した。AQCMは中性子過剰核にも十分適用可能であり、「クラスター構造とシェルモデル構造の競合」の観点から中性子過剰核の研究を行なう新たな道を開いた重要な発展と言える。