宇宙での元素合成過程の謎に迫る成果

<plone.namedfile.file.NamedBlobImage object at 0x7fe806bff820 oid 0x378ff3 in <Connection at 7fe83a9ebca0>>

2022-06-20

natural_sciences

{'items': [{'key': '8bcoh', 'term': '超変形状態 ', 'description': {'blocks': [{'key': 'c83rb', 'text': '原子核に現れるラグビーボール型の形状のうち長軸・短軸比が２：１（図4参照）と極端に変形度が大きな状態。これまでに質量数40, 80, 130, 150, 190領域およびアクチノイドで発見されているが、ほとんどの場合高スピン状態（高速で回転する状態）でのみ観測され、そこから未知の遷移を経て球形の基底状態（もっともエネルギーの低い状態）へ崩壊すると考えられているが、崩壊メカニズムは分かっていない。また、ほとんどの場合スピン0の超変形状態は観測されていない。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': 'eecip', 'term': '基底状態', 'description': {'blocks': [{'key': '1tt57', 'text': '原子核でもっともエネルギーの低い状態。陽子数、中性子数共に偶数の原子核では基底状態のスピン(角運動量の大きさ)は０である。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': 'd0eoi', 'term': '変形共存現象 ', 'description': {'blocks': [{'key': 'bs33n', 'text': '同一原子核でほぼエネルギーの等しい領域に複数の異なる変形状態が準安定に存在する現象。特に陽子数・中性子数が魔法数となる近傍の原子核では球形を好む魔法数の効果と構成核子の集団性による変形を好む効果が競合して出現することが多い。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': '301e5', 'term': 'スピン', 'description': {'blocks': [{'key': '2kuii', 'text': '原子核を構成する陽子・中性子の固有のスピン角運動量とそれらが原子核内を運動することにより生じる軌道角運動量を合わせた原子核が持つ角運動量の総量。換算プランク定数（プランク定数を2πで割ったもの）を単位にして表現される。質量数が偶数の原子核で最小のスピン状態は0である。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': '66uhv', 'term': '電子・陽電子放出', 'description': {'blocks': [{'key': '7fqrh', 'text': '原子核の遷移エネルギーが電子質量の２倍以上になったとき、ガンマ線を放出する代わりに陽電子と電子の対を生成し、残りのエネルギーを電子・陽電子対に与えて遷移する過程。ガンマ遷移が禁止されるスピン0の状態間の遷移が可能。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': 'd5rif', 'term': '大規模殻模型計算', 'description': {'blocks': [{'key': '1hod', 'text': '原子核構造を計算する手法の一つ。陽子、中性子からなる量子系からなる多体問題をかなり正確に取り扱うことが可能なため、行列の対角化による数値計算が可能な軽い原子核において特によく用いられている。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': '39n2h', 'term': '元素合成過程', 'description': {'blocks': [{'key': 'c45h', 'text': '天体内や超新星爆発などの環境下で起こる原子核反応によって新たな原子核、すなわち元素が合成される事象。代表的な反応様式として、陽子、中性子、アルファ粒子などの捕獲、核融合、核分裂が知られている。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': '5pt01', 'term': '魔法数進化現象', 'description': {'blocks': [{'key': '9tpof', 'text': '魔法数とは、原子核が特に安定となる陽子数または中性子数を指し、そこでは原子核は原子同様に閉殻構造を持ち、基底状態の形状は球形となる。安定同位体では2,8,20,28,50,82,126が魔法数として知られている。近年の不安定核の研究からβ安定線から離れた原子核では魔法数を持つにも関わらず基底状態が変形したり、新たな魔法数（16,34など）の出現など魔法数が進化する現象が見られる。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': '8jofc', 'term': 'トンネル効果', 'description': {'blocks': [{'key': '5pjt7', 'text': '量子力学において波動関数がポテンシャル障壁を超えて伝播する現象であり、原子核も粒子と波動の両方の性質を合わせもつ量子であるため変形ポテンシャルの障壁を超えて異なる変形状態が混合する。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}]}

['rcnp']

['井手口栄治']

40Caは二重魔法数原子核で球形を示す典型例だと思われていましたが、励起状態に超変形状態が出現するなど非常に変わった性質を示し、更に高いエネルギーにはハイパー変形（軸比３：１）やバナナ型変形の理論予言もあります。超変形状態崩壊の謎の解明に電子・陽電子対の測定が必要でしたが、国際共同研究で知り合った研究者と議論を進める中でオーストラリア国立大学にしかない電子・陽電子分光装置の話を聞き、共同実験を行ったところ新しい結果を得ることができました。

https://researchmap.jp/ideguchi-e/avatar.jpg

井手口栄治

准教授

核物理研究センター

https://rd.iai.osaka-u.ac.jp/ja/9043b7387decb48b.html?k=%E4%BA%95%E6%89%8B%E5%8F%A3%E6%A0%84%E6%B2%BB