[論文レビュー] Particle-Hole Multiplets Near Closed Shells

A. Covello, L. Coraggio+2 more|ArXiv.org|Dec 13, 2002

Nuclear physics research studies被引用数 3

ひとこと要約

本稿では、CD-Bonn核子間相互作用から導かれた現実的な有効相互作用を用いて、双 doubly 魔法核 132Sn や 100Sn の近傍における奇奇核の粒子-hole多重項を殻模型で研究する。計算結果は実験的エネルギー準位を高い精度で再現し、不安定領域における現実的な殻模型相互作用の予測能力を確認するとともに、放射線ビームを用いた将来的な実験的取り組みを支援する。

ABSTRACT

We report here on a shell-model study of nuclei close to doubly magic 132Sn and 100Sn focusing attention on particle-hole multiplets. In our study we make use of realistic effective interactions derived from the CD-Bonn nucleon-nucleon potential. We present results for the four nuclei 132Sb, 130Sb, 102In and 98Ag. Comparison shows that the calculated results are in very good agreement with the experimental data available for these nuclei far from stability. This supports confidence in the predictions of our calculations which may stimulate, and be helpful to, future experiments.

研究の動機と目的

• 双 doubly 魔法核 132Sn や 100Sn の近傍における核の粒子-hole多重項を、中性子-陽子有効相互作用のプローブとして調査すること。
• 現代の核子間相互作用ポテンシャルから導かれた現実的な殻模型相互作用が、安定性から遠い領域においても予測能力を有するかを検証すること。
• 将来の放射線ビーム実験を支援するため、132Sn や 100Sn の近傍における不安定核の信頼性の高い分光学的予測を提供すること。
• 208Bi で観測された粒子-hole多重項パターンを、現代的な理論的枠組みを用いて 132Sn や 100Sn の領域へ拡張すること。

提案手法

• 従来の G-行列法の代わりに、新しい多体アプローチを用いて CD-Bonn 核子間相互作用から導かれた現実的な有効相互作用を採用した。
• 132Sn および 100Sn コアを中心とするモデル空間を定義し、陽子と中性子の価殻として 50–82 および 28–50 の殻を含めた。
• 132Sb や 130Sb のために、133Sb や 131Sn の実験的単粒子エネルギーを用い、実験データが入手できない 102In や 98Ag の場合には、先行研究からの理論的値を用いた。
• 調整パラメータのない、切断されたモデル空間における投影有効相互作用を用いて殻模型ハミルトニアンを解いた。
• πg7/2 νh−111/2 や πg9/2−1 νd5/2 といった粒子-hole配置のエネルギー準位と波動関数を計算した。
• 計算されたエネルギー準位と実験データを比較し、相互作用およびモデル空間の妥当性を検証した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 現実的な殻模型計算は、132Sn や 100Sn の近傍における粒子-hole多重項をどの程度正確に記述できるか？
• RQ2 132Sb や 102In の粒子-hole多重項のエネルギー準位パターンは、208Bi で観測されたものと類似しているか。特に、J=0 および J=max 状態が最も高エネルギーにあるか？
• RQ3 CD-Bonn NN 相互作用から導かれた有効相互作用は、調整パラメータなしに、これらの双閉殻領域における実験的スペクトルを再現できるか？
• RQ4 これらの奇奇核の低励起状態における波動関数の構造は何か。特に、コア励起状態や配置混合の役割は？

主な発見

• 132Sb の πg7/2 νh−111/2 多重項における計算されたエネルギー準位は、実験と優れた一致を示し、4+ 基底状態から 92 keV 上方にある 8− 状態が実験観測と一致した。
• 130Sb、102In、98Ag における計算された多重項は、208Bi と同様の特徴的なパターンを示した。最小および最大の J を持つ状態が最も高い励起エネルギーを持ち、(jπ+ jν − 1) 状態が最も低エネルギーに位置した。
• 理論と実験との最大の差は 130 keV であり、98Ag の 5+ 状態で観測された。これは、実験スペクトルを高い精度で再現していることを示している。
• 低励起状態の波動関数は、主な粒子-hole配置によって支配されており、特に 102In の 7+ 状態では、非主成分の配置が最大で 50% 混合していた。
• Brennan-Bernstein 結合則の妥当性が確認された。全多重項において、(jπ+ jν − 1) 状態が常に最も低エネルギーに位置した。
• 本研究は、CD-Bonn を基盤とする有効相互作用を用いた現実的な殻模型計算が、調整パラメータなしに、安定性から遠い双閉殻領域における分光学的性質を定量的に記述できることを示した。