微視的構造・反応計算を用いた陽子散乱・α散乱解析による原子核の励起モードの解明

拡張した反対称化分子動力学法(AMD法)を用いて微視的核構造計算を行い、安定・不安定原子核の基底状態と励起状態について、アイソベクター型(IV:陽子と中性子が逆位相)とアイソスカラー型(IS:陽子と中性子の位相がそろったモード)の励起強度を解析した。不安定原子核の低エネルギー励起に現れる新奇な励起モードとして、特に、クラスターモード、余剰中性子モード、渦型モードなどに注目して、新しい励起状態を理論的予言を行った。具体的にはBe同位体、酸素同位体について中性子過剰核における負パリティをもつ励起状態を理論的に予言し、その励起モードの特徴を陽子と中性子モードに分離することによって解析した。新しい解析方法として、パリティ反転を陽子と中性子の両方に行ったアイソスカラー型の励起モードと、陽子だけをパリティ反転した励起モードに分離した方法を開発し、アイソスピンの性質をより詳細に解析することに成功した。また、アイソスピンの性質が異なる負パリティ励起状態のモードを結合させた理論計算を行い、2つのモードの混合によってエネルギー的に安定な解が得られることがわかった。理論的に予言した励起状態を実験的に検証するために、Be同位体に対する陽子非弾性散乱およびα粒子の非弾性散乱の反応計算を行った。スピンJ=2(+)とJ=3(-)については直接遷移が強いために大きな断面積を持つ。これに対して、J=0(+)やJ=1(-)状態への直接遷移は弱く、他の状態からの回り込みの寄与が大きく、断面積の計算にはチャネル結合を考慮した反応計算が重要であることが明らかにできた。

拡張した反対称化分子動力学法(AMD法)を用いて微視的核構造計算を行い、安定・不安定原子核の基底状態と励起状態について、アイソベクター型(IV:陽子と中性子が逆位相)とアイソスカラー型(IS:陽子と中性子の位相がそろったモード)の励起強度を解析した。不安定原子核の低エネルギー励起に現れる新奇な励起モードとして、特に、クラスターモード、余剰中性子モード、渦型モードなどに注目して、新しい励起状態を理論的予言を行った。具体的にはBe同位体、酸素同位体について中性子過剰核における負パリティをもつ励起状態を理論的に予言し、その励起モードの特徴を陽子と中性子モードに分離することによって解析した。新しい解析方法として、パリティ反転を陽子と中性子の両方に行ったアイソスカラー型の励起モードと、陽子だけをパリティ反転した励起モードに分離した方法を開発し、アイソスピンの性質をより詳細に解析することに成功した。また、アイソスピンの性質が異なる負パリティ励起状態のモードを結合させた理論計算を行い、2つのモードの混合によってエネルギー的に安定な解が得られることがわかった。理論的に予言した励起状態を実験的に検証するために、Be同位体に対する陽子非弾性散乱およびα粒子の非弾性散乱の反応計算を行った。スピンJ=2(+)とJ=3(-)については直接遷移が強いために大きな断面積を持つ。これに対して、J=0(+)やJ=1(-)状態への直接遷移は弱く、他の状態からの回り込みの寄与が大きく、断面積の計算にはチャネル結合を考慮した反応計算が重要であることが明らかにできた。