The linear-chain structure in carbon isotopes

碳同位素中的直链结构

• 批准号: 16J04889
• 负责人: 馬場 智之
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-22 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J04889/
• 关键词: 原子核構造; クラスター構造; 反対称化分子動力学; 不安定核

本課題では、ヘリウム４原子核が直線上に並んだ特異な原子核構造、直鎖クラスター構造の探索を目的としている。特に、中性子が過剰な炭素同位体を対象とし、それら余剰中性子がどのような役割を担うか調べている。本研究では、１年目および２年目において、炭素14における直鎖クラスター構造の存在を予言し、観測可能な証拠を提示した。この時、炭素14における直鎖クラスター構造は、余剰中性子が占有する軌道によってパイ軌道とシグマ軌道の２種類存在することも明らかにした。そしてこのうち、パイ軌道の直鎖クラスター構造の候補となりうる共鳴状態が国内・国外を問わず観測されているため、その存在は極めて確からしいことを本研究で初めて示してきた。一方、シグマ軌道の直鎖クラスター構造は、観測的証拠が依然乏しく、理論予測にのみとどまっていた。そこで当該年度は、炭素14におけるシグマ軌道の直鎖クラスター構造の立証を目指して、観測的証拠となりうるさらなる物理量を探索した。具体的には、炭素14の陽子数と中性子数を逆にした原子核である酸素14に着目した。直鎖クラスター構造におけるシグマ軌道のように空間的に拡がった余剰陽子が存在すると、クーロンエネルギーが減少するため、炭素14と酸素14の励起スペクトルの間には差が生じる。この差が理論・実験ともに示されれば、シグマ軌道の直鎖クラスター構造の存在を示す新たな証拠となると考えた。以上の仮説のもと、酸素14に対して励起スペクトルを計算した。その結果、シグマ軌道の直鎖クラスター状態のみ、励起エネルギーに大きな差が生じることを明らかにした。したがって、この差が観測されればシグマ軌道の直鎖クラスター構造の存在を示す強力な証拠となる。以上の結果は、論文として発表済である。また、当該年度は炭素16に対しても同様の計算を行い、直鎖クラスター構造の崩壊モードを調べ、この結果も論文として発表した。

This topic で は, ヘ リ ウ ム 4 nucleus が line に and ん だ specific な nucleus structure, straight locks ク ラ ス タ の ー structure exploration を と し て い る. に, temper が in turning な carbon isotopic body を like と seaborne し, そ れ ら residual turning of temper が ど の よ う な "を cut bear う か adjustable べ て い る. This study で は, 1 years お よ び 2 years に お い て, carbon 14 に お け る straight locks ク ラ ス タ ー existence の construct し を to words, may な 観 test certificate 拠 を prompt し た. こ の, carbon 14 に お け る straight locks ク ラ ス タ ー tectonic は, yu temper in turning が occupies す る orbit に よ っ て パ イ orbit と シ グ マ orbit の 2 types exist す る こ と も Ming ら か に し た. そ し て こ の う ち, パ イ orbit の straight locks ク ラ ス タ ー tectonic の alternate と な り う る resonance state が domestic, foreign を asked わ ず 観 measuring さ れ て い る た め, そ の is は extremely め て indeed か ら し い こ と を at the beginning of this study で め て in し て き た. Side, シ グ マ orbit の straight locks ク ラ ス タ は ー structure, 観 evidence 拠 が still lack し く, theory to measure に の み と ど ま っ て い た. そ こ で when the annual は, carbon 14 に お け る シ グ マ orbit の straight locks ク ラ ス タ ー tectonic の testification を refers し て, 観 evidence 拠 と な り う る さ ら な る quantities を explore し た. Specific に に, carbon 14, <s:1>, cion number と, atomic number を, inverse に た た, atomic nucleus である, acid 14に, target た. Straight locks ク ラ ス タ ー tectonic に お け る シ グ マ orbit の よ う に space に company が っ た more than turning yoko が exist す る と, ク ー ロ ン エ ネ ル ギ ー が reduce す る た め, carbon 14 と acid element 14 の wound up ス ペ ク ト ル の between に は born poor が じ る. Poor こ の が theory, be 験 と も に shown さ れ れ ば, シ グ マ orbit の straight locks ク ラ ス タ ー structure exist の を す in new た な card 拠 と な る と exam え た. The above 仮 仮 states that <s:1> と と, and the acid 14に, in conjunction with <s:1> て, スペ ト ト を を を is used to calculate た た. そ の results, シ グ マ orbit の straight locks ク ラ ス タ ー state の み, excitation エ ネ ル ギ ー に big き な born poor が じ る こ と を Ming ら か に し た. There exists a を indicating す strong な evidence 拠となる of the されればシグ たがって and <s:1> <s:1> difference が観 measurement of the されればシグ な orbital <s:1> direct lock <e:1> ラスタ <s:1> structure <e:1>. The above <s:1> results and the paper と are て and て respectively. ま た, when the annual は carbon 16 に し seaborne て も with others in line の calculation を い, straight locks ク ラ ス タ の ー structure collapse 壊 モ ー ド を べ, こ の results も paper と し て 発 table し た.

项目成果

炭素同位体における直鎖クラスター状態の崩壊モードについて

碳同位素线性团簇态的塌缩模式

• 发表时间: 2017
• 作者: 馬場智之;木村真明
• 通讯作者: 木村真明

16Cにおける直鎖クラスター状態と崩壊モード

16C 中的线性团簇状态和衰变模式

• 发表时间: 2017
• 作者: 馬場智之;木村真明
• 通讯作者: 木村真明

Structure and decay pattern of linear-chain states in neutron-rich Carbon isotopes

富中子碳同位素中直链态的结构和衰变模式

• 发表时间: 2016
• 作者: 馬場智之;木村真明
• 通讯作者: 木村真明

14C-14Oにおける直鎖クラスター状態のクーロンシフト

14C-14O 中线性团簇态的库仑位移

• 发表时间: 2018
• 作者: 馬場智之;木村真明
• 通讯作者: 木村真明

Coulomb shift in 14O as the signature of the linear-chain in 14C

14O 中的库仑位移作为 14C 中线性链的特征

• 发表时间: 2018
• 作者: 馬場智之;木村真明;T. Baba and M. Kimura
• 通讯作者: T. Baba and M. Kimura