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二体 ( 4 He+d) 、三体 ( 4 He+p+n) クラスター模型を用いた 6 Li の構造と E2 遷移強度

二体 ( 4 He+d) 、三体 ( 4 He+p+n) クラスター模型を用いた 6 Li の構造と E2 遷移強度. 和野惇（北大理） 菊地右馬（北大理）、平林義治（北大基盤セ）、 明孝之（大工大）、加藤幾芳（北大理）. 6. Li. 基底状態は 4 He+d のクラスター構造をもつと考えられる. 3. ※ 1 核子当たりの結合エネルギーは 7 ～ 8MeV. Ref. 原子核構造論 高田健次郎、池田清美著　朝倉書店. 陽子数 3. の安定核. 質量数 6. 中性子数 3. Introduction.

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二体 ( 4 He+d) 、三体 ( 4 He+p+n) クラスター模型を用いた 6 Li の構造と E2 遷移強度

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Presentation Transcript

  1. 二体(4He+d)、三体(4He+p+n)クラスター模型を用いた6Liの構造とE2遷移強度二体(4He+d)、三体(4He+p+n)クラスター模型を用いた6Liの構造とE2遷移強度 和野惇（北大理）菊地右馬（北大理）、平林義治（北大基盤セ）、明孝之（大工大）、加藤幾芳（北大理） 夏の学校原子核パート研究会＠長野県

  2. 6 Li 基底状態は4He+dのクラスター構造をもつと考えられる 3 ※1核子当たりの結合エネルギーは7～8MeV Ref. 原子核構造論 高田健次郎、池田清美著　朝倉書店 陽子数 3 の安定核 質量数 6 中性子数 3 Introduction • 宇宙初期の合成反応で生成される原子核 : d(α,γ)6Li合成反応 • 1960年代以降の軽重イオン原子核反応 (天体核反応との関連) 夏の学校原子核パート研究会＠長野県

  3. 5.39 T=1 : deuteronが束縛しない T=0 : deuteronが束縛する 4.497 5Li+p n 5He+n d p 3.6989 4He 4He+p+n 4He Three-body cluster structure Two-body cluster structure 1.4743 4He+d Structure of 6Li • 安定核でありながら、基底状態からわずか数MeVの励起エネルギー領域において、様々な二体(4He+d,5He+p,5Li+n)と三体(4He+p+n)の閾値が開く系 • 図示した全ての状態を理解するためには、三体模型で考える必要がある 夏の学校原子核パート研究会＠長野県

  4. 二体クラスター模型を用いた6Liの構造と反応の議論二体クラスター模型を用いた6Liの構造と反応の議論 Y.Sakuragi et al.,PTPS No.89(1986) etc. 二体クラスター模型により、T=0の状態はよく理解されている T=1の状態は記述できない ⇒ 三体クラスター模型を用いた6Liの構造の議論 A.Csoto et al.,PRC46(1992)576 V.I.Kukulin et al.,NPA586(1995)151 etc. 三体クラスター模型を仮定することで、T=1の状態に理論的理解 定量的な議論までは至っていない 現実的核力を用いたより厳密な構造計算が必要 Three-body cluster structure of 6Li 夏の学校原子核パート研究会＠長野県

  5. 5.39 4.497 5Li+p 5He+n 3.6989 4He+p+n 1.4743 4He+d 6Li Three-body cluster structure of 6Li • 6Liは三体閾値から見て基底状態と3+(T=0),0+(T=1)の励起状態は束縛するが、それら以外の多くの状態は非束縛であるため、様々な崩壊による連続状態の効果を考慮した上で構造や反応を議論する • E2遷移強度においても、この様々な崩壊による連続状態の効果に着目した 夏の学校原子核パート研究会＠長野県

  6. In this talk • 6Liの三体的効果(4He+p+n)が構造と反応の双方にもたらす寄与に着目する • 三体クラスター模型を用いて、6Liの構造計算 • 二体クラスター模型では記述できないT=1の状態の記述 • 複素座標スケーリング法とp-n間の相互作用に現実的核力(AV8’)を採用することで、より厳密な三体計算を行った • さらに求めた波動関数を用いて、反応(E2遷移強度)を計算 • 三体クラスター模型と複素座標スケーリング法を用いて、E2遷移強度を理論計算し、二体模型による計算結果と比較・検討 • 三体閾値より高い励起エネルギー領域において、二体模型では記述できない4He+d以外の連続状態の寄与はどの程度か 夏の学校原子核パート研究会＠長野県

  7. d α Two-body cluster model • Hamiltonian • Potential :Y.Sakuragi et al., PTPS No.89 (1986) • Wave function Ref. S.Saito, PTP 40(1968)893, 41(1969)705,PTPS 62(1977)11 Ref. E.Hiyama, Y.Kino and M.Kamimura, Prog.Part.Nucl.Phys. 51(2003)223 夏の学校原子核パート研究会＠長野県

  8. Jacobi coordinate • Hamiltonian • Wave function : KKNN potential, PTP61(1979)1327 r3,l3 : AV8’potential, PRC56(1997)1720 : Three-body 4He-p-n interaction R2,λ2 R1,λ1 r1,l1 R3,λ3 r2,l2 Ref. E.Hiyama, Y.Kino and M.Kamimura, Prog.Part.Nucl.Phys. 51, 223(2003) Ref. T.Myo et al., Phys.Rev.C63, 054313(2001) Ref. S.Saito, Prog.Theor.Phys. 40, 893(1968);41, 705(1969),Prog.Theor.Phys.Suppl. 62, 11(1977) Three-body cluster model • Three-body cluster model 夏の学校原子核パート研究会＠長野県

  9. Energy level diagram for 6Li • Energy level diagram with three-body cluster model Ref. exp.data from TUNL NUCL. DATA EVAL. 夏の学校原子核パート研究会＠長野県

  10. Physical quantities • Charge radiusexp. = 2.56(0.05) (fm) Charge raidustwo-body cal. = 2.70 (fm) Charge raidusthree-body cal. = 2.48 (fm) • B(E2,1+=>3+)exp. = 21.8(4.8) (e2fm4) B(E2,1+=>3+)two-body cal. = 27.9 (e2fm4) B(E2,1+=>3+)three-body cal. = 24.1 (e2fm4) • 以上、示した程度構造を良く再現する波動関数を用いて、E2遷移強度を計算し、特に三体閾値より高エネルギー領域で二体・三体模型による結果の違いに着目する Ref. G.C.Li et al.,NPA162(1971)583 Ref. R.Yen et al., NPA235(1974)135 夏の学校原子核パート研究会＠長野県

  11. Complex-Scaled Response Function Method (CSRFM) Ref. T.Myo et al., PRC63(2001)054313 • E2遷移強度 • The complex-scaled Green’s function 夏の学校原子核パート研究会＠長野県

  12. 4He+p+n threshold 5He+p threshold 5Li+n threshold E2 transition strength • E2 transition strength with two- and three-body cluster model 夏の学校原子核パート研究会＠長野県

  13. 4He+p+n threshold 5He+p threshold 5Li+n threshold E2 transition strength • E2 transition strength with two- and three-body cluster model 夏の学校原子核パート研究会＠長野県

  14. 3+ 2+ 1+ 4He+p+n threshold 5He+p threshold 5Li+n threshold E2 transition strength • E2 transition strength with three-body cluster model 夏の学校原子核パート研究会＠長野県

  15. Summary • 6Liの三体的効果(4He+p+n)が構造と反応の双方にもたらす寄与に着目した • 三体クラスター模型と複素座標スケーリング法を用いて6Liのenergy diagramといくつかの物理量を計算した • ここでは、複素座標スケーリング法とp-n間のポテンシャルに現実的核力（AV8’）を採用することで、より厳密な計算を行った • 結果として、T=1の状態を含めて実験値を示した程度良く再現する結果を得た • また、求めた波動関数を用いてE2遷移強度の計算を行い、二体模型と三体模型の結果を比較検討した • 結果、二体クラスター模型による計算結果と比較すると、三体クラスター模型による結果は、特に三体閾値より高いエネルギー領域において違いが見られた • これは二体(4He+d)クラスター模型では考慮されない6Liの4He+d以外の連続状態の寄与である 夏の学校原子核パート研究会＠長野県

  16. γ Future works • より詳細なE2遷移強度の理論分析 • 三体閾値以上のエネルギー領域で4He+p+n、5He+p、5Li+n連続状態ごとの見積もり Ex. • CSRFMによる解析 Ref. T.Myo et al., PRC63(2001)054313 • complex-scaled solutions of Lippmann-Schwinger equation (CSLS)を用いた解析 Ref. Y.Kikuchi et al., PTPvol.122No.2,(2009) 夏の学校原子核パート研究会＠長野県

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