Nuclear collectivity and its role on beta-decay

原子核の集団性の崩壊への影響

湊 太志   

Minato, Futoshi

原子核の表面振動や回転は励起状態と強く関連しており、集団運動という考えによって記述することができる。集団運動とは、原子核内の核子が干渉的に原子核の運動に寄与している状態のことを言い、その性質を集団性と呼ぶ。原子核の集団性は、表面振動や回転に加えて、崩壊でも重要な役割を演じている。興味深いことに集団性の効果によって、原子核の崩壊は自由中性子の崩壊とは異なる特性を見せている。われわれは乱雑位相近似法という理論手法を用いて、中性子過剰核の崩壊の研究を行っている。われわれの最近の研究によって原子核の集団性がこれまで考えられているよりさらに複雑に崩壊と関連していることがわかった。これまで得られた研究結果を紹介するとともに、崩壊半減期の理論予測精度について議論する。また理論によって予測された崩壊が天体核物理や原子力の分野に適用されている例を紹介する。

The nuclear vibration and rotation are strongly related with excited states. They can be described by an idea of collective motion, which indicates that nucleons inside a nucleus coherently contribute the motion. We call its character collectivity. Besides the vibration and rotation, the collectivity plays an important role in beta-decay of a nucleus. Due to the collectivity, beta-decay shows a different characteristic from that of free neutron. We investigate the beta-decay of neutron-rich unstable nuclei within the framework of the random-phase-approximation. We find that the effect of collectivity on the beta-decay half-lives is more important and complex than we have ever known. We also introduce several applications of the work of beta-decay to other research fields.