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平成２０年６月１６日
原子核構造理論計算と
まわりの分野との連携について
大塚孝治
東京大学大学院理学系研究科物理学専攻
素・核・宇 ３分野での連携
素粒子物理
宇宙物理
（原子核との学際
分野を含む）
核力
基本的対称性のテスト
（二重ベータ崩壊、
電気的モーメントなど）
元素合成に関わる
観測データ、
シミュレーション
（天体核物理
を含む）
元素合成に関わる
核物理（特に不安定核）
原子核物理
方法論の共有
（DFT, CC, CI)
メゾスコピック系
量子化学
（量子ドット、BEC、
クラスター）
物性物理
Courtesy of Schwenk
原子核物理の新しい世界
安定核以外は不安定核
安定核
－極めて短寿命－
地球上の原子核
約３００種
陽子数と中性子数の
アンバランス
⇒エキゾチックな性質
１００００個
核図表
（原子の周期律表に相当）
存在が実験で確認
された不安定核
理研のRIBF
の到達領域
存在の理論予想
陽子数（元素の種類）
超新星爆発で生成される
不安定核の道筋（理論的予想）
⇒ 元素の創成史 （Rプロセス）
これまでの成果：
核力の特質による
魔法数の変化
不安定核における
２つのシェルの融合
中性子数（同位元素の種類）
図中の数字は従来の意味の魔法数
大計算の必要性
原子核構造計算の応用面での意義
1 フェムトメートル＝１０-15 ｍ
金のような鉄より重い元素は宇宙のどこで、いつ出来たのでしょうか？
これは未だに謎であり、２１世紀の課題です
米国 全米科学アカデミー 2002年4月米国議会（下院）への報告
－ ２１世紀に解決すべき科学上の１１大問題 －
鉄からウランに至る重い元素はいかにして造られたか？
(How were the heavy elements from iron to uranium made?)
ダークマター、ダークエナジーの次に取り上げられた
Discover 誌
2002年2月号
星の爆発 ⇒ 原子核、中性子、ニュートリノなどがぶつかり合って、現代の錬金術
地球上にはない、不安定な原子核が一時的に大量に生成される。
⇒ 不安定な原子核の性質や反応が分からないと、どこでどのようにできたのか分からない
原子核物理学の現代的課題
厳しい国際競争（ドイツ、フランス、アメリカ）
素・核・宇 ３分野での連携
素粒子物理
宇宙物理
（原子核との学際
分野を含む）
核力
基本的対称性のテスト
（二重ベータ崩壊、
電気的モーメントなど）
元素合成に関わる
観測データ、
シミュレーション
QCD物質論
（天体核物理
を含む）
元素合成に関わる
核物理（特に不安定核）
原子核物理
方法論の共有
（DFT, CC, CI)
メゾスコピック系
量子化学
（量子ドット、BEC、
クラスター）
物性物理