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Proton-induced deuteron knockout reaction as a probe of an isoscalar proton-neutron pair in nuclei

陽子による重陽子ノックアウト反応で探索する原子核内のアイソスカラー陽子-中性子ペア

茶園 亮樹*; 吉田 賢市*; 吉田 数貴; 緒方 一介*

Chazono, Yoshiki*; Yoshida, Kenichi*; Yoshida, Kazuki; Ogata, Kazuyuki*

重陽子とおなじ量子数をもつアイソスカラーな陽子($$p$$)-中性子($$n$$)ペアの存在が原子核中で期待される。本研究では、$$^{16}$$O原子核の多体計算中での$$pn$$間のペアリング強度と、$$^{16}$$Oに陽子を入射し重陽子をノックアウトする反応断面積との関係性を明らかにした。$$pn$$ペアの波動関数は密度汎関数理論により計算され、ノックアウト反応の記述には歪曲波インパルス近似を用いた。$$pn$$ペアリング強度$$V_0$$を変化させることで、断面積の変化を調査した。$$V_0$$とノックアウト断面積との明らかな対応関係が明らかになり、また反応の歪曲効果は断面積の$$V_0$$依存性を強くすることが判明した。このことから、重陽子ノックアウト反応は原子核内のアイソスカラー$$pn$$ペアの存在を明らかにする有力な手法である。ノックアウト反応断面積の定量的な記述には、反応理論のより発展的な記述が必要であることも明らかになった。

The isoscalar $$pn$$ pair is expected to emerge in nuclei. We aim to clarify the correspondence between the $$pn$$ pairing strength in many-body calculation and the cross section of proton-induced deuteron knockout ($$p$$, $$pd$$) reaction on $$^{16}$$O. The radial wave function of the isoscalar $$pn$$ pair with respect to the center of $$^{16}$$O is calculated with the energy density functional (EDF) approach and is implemented in the distorted wave impulse approximation framework. The $$pn$$ pairing strength $$V_0$$ in the EDF calculation is varied and the corresponding change in the cross section is investigated. A clear $$V_0$$ dependence of the cross section is found. The nuclear distortion is found to make the $$V_0$$ dependence stronger. Because of the clear $$V_0$$-coross section correspondence, the ($$p$$, $$pd$$) reaction will be a promising probe for the isoscalar $$pn$$ pair in nuclei. For quantitative discussion, further modification of the description of the reaction process will be necessary.

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