3次元計算による低密度核物質の非一様構造

Non uniform structure of nuclear matter studied by three-dimensional calculation

岡本 稔*; 丸山 敏毅  ; 矢花 一浩*; 巽 敏隆*

Okamoto, Minoru*; Maruyama, Toshiki; Yabana, Kazuhiro*; Tatsumi, Toshitaka*

非一様な原子核物質の研究では、空間対称性を仮定したWigner-Seitz Cell近似がよく用いられてきた。これによって計算コストを小さくすることができ、「パスタ」といわれる構造の出現や、それに伴う状態方程式の変化なども議論されてきた。しかし、他の先行研究によって指摘されているように、空間対称性を課しているため本来とるべき構造が抑制されている可能性もある。現在計算機の発展によって対称性を課さずに3次元空間座標のもとで十分大きな系に対する計算を行うことも可能になってきている。そこで本研究では、相対論的平均場模型とThomas-Fermi近似による場の方程式空間的対称性を仮定しないで解くことにより、低密度核物質の非一様構造を調べた。その結果、密度の変化とともに5種類のパスタ構造が現れることが確かめられた。また、系の周期構造のサイズを制限した場合、原子核2個がつながったダンベル型や、もっと複雑な構造などが見られた。これは超新星爆発の前段階で一定サイズの原子核の格子が圧縮される場合の非平衡状態に対応している可能性がある。また、3次元の計算による結果とWigner-Seitz cell近似を用いた場合との比較、そして新たに得た核物質の状態方程式についても議論する。

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