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低エネルギー３核子分裂反応について

「少数粒子系物理の現状と今後の展望」研究会 2008.12.24 @ RCNP. 低エネルギー３核子分裂反応について. 法政大学　石川壮一. １．はじめに ２．３体クーロン問題の定式化 p-p-n 系 3. ３核子分裂反応 p + d  p + p + n 　　３体力の寄与 4. まとめ. １．はじめに. ３体力の情報を３核子系の解析から得る。 　・束縛状態：引力効果の必要性（ 2 p 交換３体力） 　・弾性散乱：３体力のスピン依存性？？？ 低エネルギー観測量を再現するモデル３体力 S. I., PRC75, 061002(R) (2007)

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低エネルギー３核子分裂反応について

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  1. 「少数粒子系物理の現状と今後の展望」研究会「少数粒子系物理の現状と今後の展望」研究会 2008.12.24@ RCNP 低エネルギー３核子分裂反応について 法政大学　石川壮一 １．はじめに ２．３体クーロン問題の定式化p-p-n系 3. ３核子分裂反応p + d  p + p + n　　３体力の寄与 4. まとめ

  2. １．はじめに • ３体力の情報を３核子系の解析から得る。　・束縛状態：引力効果の必要性（2p交換３体力）　・弾性散乱：３体力のスピン依存性？？？低エネルギー観測量を再現するモデル３体力S. I., PRC75, 061002(R) (2007) • ３核子分裂反応における３体力の効果？ • pd散乱データと比較をするときの計算上の（大）問題＊３体クーロン問題 • クーロン力の長距離性を（できるだけ）取り込んだ３体散乱計算で３核子分裂反応における３体力の効果を調べる。(10MeV近傍)

  3. ２．３体クーロン問題の定式化 クーロン力を含む３核子計算（pd散乱） • 変分法A. Kievsky, M. Viviani, and S. Rosati, PRC 64, 024002(2001). • Faddeev法（運動量空間・積分方程式）A. Deltuva, A. C. Fonseca, and P. U. Sauer, PRC 71,054005(2005).Screened Coulomb & Renormalization 法 • Faddeev法（座標空間・積分方程式）S. Ishikawa, Few-Body Syst. 32, 229 (2003).2体クーロン波動関数の適用　　“補助ポテンシャル” の導入（Sasakawa-Sawada）

  4. y x 我々の計算法の特徴 • 座標空間での“積分方程式” • ２変数中、１変数（傍観者粒子の座標,y）について完全形（平面波、クーロン解）で展開 • 対粒子の座標（x）については、常微分方程式を解く。

  5. Sasakawa-Sawadaの方法：PRC 20, 1954 (1979)補助ポテンシャル u(y) の導入 n • クーロン力による傍観者（陽子）の歪曲 • p-p クーロン力の長距離性の（部分的）解消 p p “p-pクーロン力と補助ポテンシャルの差”に残る長距離性をカットオフすることにより、３体分裂しきい値以上のエネルギーに適用する。

  6. ND微分断面積における３体力効果:s(q)/sAV18(q)

  7. ３．３核子分裂反応 projectile+ target → 1 + 2 + 3

  8. 運動学的完全実験（５個の量を指定） 同時計測実験 E1 E2 E1とE2との関係　（Sを変数として観測量を表す） EN=13MeV q1=50.5o q2=50.5o f12=120o

  9. 典型的な配位 • Quasifree scattering (ＱＦＳ)　終状態の１個の粒子が実験室系で静止 （E3=0） • Collinear (ＣＯＬ)　終状態で３粒子が一直線上 • Ｓｔａｒ　終状態で３粒子が正三角形Space Star (SST)　正三角形が入射ビームと垂直 • ＦＳＩ　終状態で２粒子の相対エネルギー～０

  10. 計算結果 計算 • NN potential Argonne V18 model • 3N potential Brazil 2pE-3NF(to reproduce 3N Binding energy) • NN states with J=0,1,2,3,4 • 3N states with total angular momentum up to J0=19/2 [1] Symmetric condition [2] Offplane star [3] QFS, E-dependene

  11. [1] Symmetric Condition:θ1=θ2=θ、　Δφ=180o • E1=E2の条件で、θを大きくしていくと、 Star QFS COL が実現 q-依存性

  12. Star q=33.3o QFS q=39.0o COL q=56.2o “QFS" pp-FSI np-FSI E1=E2

  13. d(p,pp)n Symmetric Condition q1= q2, f12=180o E1=E2 q-依存性 Ep = 13.0 MeV

  14. [2] Offplane-star 配位 a a-依存性

  15. p or d ap or ad p(d,pp)n ap star d(p,pp)n Space star (a=90o) ad

  16. Offplane-star断面積のa-依存性 ap 180o-ad ap 180o-ad ■●Averaged from preliminary data from Sagara group

  17. [3]QFSピークのエネルギー依存性 □ KUTL (Preliminary) ● Koeln

  18. 4. まとめ • クーロン力の効果を（“より”）正しく取り入れた３核子散乱計算 • ３核子分解反応における３体力の効果の比較的大きい領域[1] Symmetric条件　q<40o [2] Offplane star配位　a(p,d)<30o (QFS ?) SSTに対する３体力の効果→小[3] QFSピークのエネルギー依存性Ep=10MeV前後

  19. Cancellation of the long-range character in p-p Coulomb force

  20. Very preliminary

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