重い原子核構造の精密計算による二重ベータ崩壊半減期の理論予測

通过重核结构精确计算双β衰变半衰期的理论预测

• 批准号: 22K03600
• 负责人: 東山 幸司
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Chiba Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K03600/
• 关键词: 原子核構造; 二重ベータ崩壊; 殼模型; 生成座標法; 電気双極子モーメント; 理論核物理; 原子核殻模型

ニュートリノを放出しない原子核の二重ベータ崩壊は，崩壊が起こり半減期が得られると，ニュートリノの基本的性質が明らかになると同時に，素粒子の標準模型を超えた新しい物理への道を開くものとして期待されている。近年，二重ベータ崩壊の半減期の探索実験が盛んに行われているが，幾つかの核種に対して上限値が得られているに過ぎない。また理論においては，原子核殻模型，乱雑位相近似，相互作用するボソン模型等により核行列要素の計算が行われてきたが，模型の違いにより互いの結果が一致していない状況であった。本研究の成果は，ニュートリノを放出しない二重ベータ崩壊が生じるモリブデン100原子核の精密な波動関数を得るため，質量数100領域のジルコニウム，ルテニウム原子核に対して殻模型計算を行い，原子核の励起メカニズムを明らかにしたことにある。この領域の核子間に働く相互作用の研究は現在まであまり行われてこなかったため，本研究では現象論的な有効相互作用を用いた。また，中性子陽子間の相互作用には，これまで取り入れてこなかった多重極相互作用を導入して数値解析を実行し，幅広い核種のエネルギー準位や電磁遷移の実験値を再現した。また本研究では，生成座標法により質量数130領域のキセノン，バリウム原子核の数値解析を実行した。計算で得られた波動関数を解析することにより，原子核の軸対称変形の効果を取り入れることでイラストバンドを再現できること，三軸非対称変形の効果を取り入れなければガンマバンドを再現できないことを確認した。その他の成果として，質量数130領域，および質量数190領域の原子核について，核子固有の電気双極子モーメントにより生じるシッフモーメントを計算し，中性原子の電気双極子モーメントの評価を行った。

未释放中微子的核的双β衰减有望在发生衰变并获得半衰期时揭示中微子的基本特性，同时为超出基本粒子标准模型的新物理学开辟了道路。近年来，实验一直在积极探索双重β衰变的半衰期，但是已经获得了几个核素的上限。此外，从理论上讲，核基质元件的计算是使用核壳模型，其他相近似，相互作用的玻色子模型等进行的，但是由于模型的差异，彼此的结果彼此不一致。这项研究的结果是要获得100个钼核的精确波函数，该细胞核经历了双β衰减而无需驱逐中微子，并通过对100质量范围内的锆石和ruthenium核进行壳模型计算来阐明核的激发机制。由于迄今为止，对该区域中核子之间的相互作用的研究很少，因此本研究使用了现象学上有效的相互作用。此外，使用以前尚未采用并进行数值分析的多极相互作用引入中子质子之间的相互作用，从而重现了各种核素的能级和电磁跃迁的实验值。在这项研究中，使用生成坐标方法对Xenon和钡核的数值分析进行了130。通过分析通过计算获得的波函数，我们确认可以通过结合原子核的轴对称变形的效果来再现插图带，并且在不包含轴对称变形的效果的情况下，无法再现伽玛带。其他结果包括130个质量和190个质量区域的核，并计算了核子的固有电偶极矩产生的席夫力矩，并评估了中性原子的电偶极矩。

项目成果

変形進化と変形共存～中性子過剰核140Iの基底状態とアイソマーのβ崩壊による140Xeの核構造研究

形变演化与形变共存~基于富中子核140I基态和异构体β衰变的140Xe核结构研究

• 发表时间: 2022
• 作者: 小田原厚子;八木彩祐未;西畑洸希;R. Lozeva;C.-B. Moon;西村俊二;吉田賢市;吉永尚孝;渡邊千夏;東山幸司;他
• 通讯作者: 他

八重極振動模型の質量数80領域への応用

八极振荡模型在质量数80区域的应用

• 发表时间: 2022
• 作者: 落合達哉;吉永尚孝;江幡修一郎;東山幸司
• 通讯作者: 東山幸司

質量数130領域の原子核の生成座標法による解析

使用生产坐标法分析质量数 130 区域的原子核

• 发表时间: 2022
• 作者: 東山幸司;吉永尚孝
• 通讯作者: 吉永尚孝

中重核でのテンソル力を考慮した殻模型計算

考虑中重核张量力的壳模型计算

• 发表时间: 2022
• 作者: 吉永尚孝;落合達哉;江幡修一郎;渡邊千夏;東山幸司
• 通讯作者: 東山幸司

Various nuclear structures in 140Xe studied by β decay of ground and isomeric states in 140I

通过 140I 基态和异构态的 β 衰变研究 140Xe 中的各种核结构

• DOI: 10.1103/physrevc.105.044325
• 发表时间: 2022
• 期刊: Physical Review C
• 影响因子: 3.1
• 作者: Yagi A.;Odahara A.;Nishibata H.;Lozeva R.;Moon C.-B.;Nishimura S.;Yoshida K.;Yoshinaga N.;Watanabe C.;Higashiyama K.;Shimoda T. et al
• 通讯作者: Shimoda T. et al