原子核の殻構造の相対論的記述 ｎ ｎ ｎ σ ω ｎ σ ω ｎ 柴田研究室 石倉 徹也 １．Introduction ｎ ｎ 原子核の殻構造の相対論的記述 柴田研究室 石倉 徹也 １．Introduction ｎ 非相対論的な多体系 を解く Energy level 基底状態の原子核 ・核子の質量が大 ≒ 939 MeV ・核子の速度が光速の１/３程度 原子核 ｎ 1 3 ｎ v≒ c ｎ ２．非相対論的殻構造 核表面付近では調和振動子に比べより引力的であり、角運動量 が大きいほどよりエネルギー準位が下がる 原子核 ・深さ-５０MeV程度の中心力ポテンシャル ・強いスピン軌道力 平均場近似 原子核は閉殻を構成しMagic Number を説明する 一体ポテンシャル 強いスピン・軌道力 R － ｎ 非相対論ではこのようになったが、 ｎ ｎ ＋ 相対論を使えば、自然にスピン・軌道力を説明する 基底状態近傍でも相対論的な効果が現れている ｎ ｎ Jensen Mayer ３．相対論的模型（σ-ω模型） 平均場近似 ｎ σ ω ソースを原子核基底状態| 0 >で置きかえる 核子, σ, ωメソンの多体系 原子核の基底状態|0>で メソン場を置きかえる ： スカラー密度 σ：スカラーメソンω：ベクトルメソン ： ベクトル密度 原子核 原子核を記述する Lagrangian 密度 有限核内の核子に対する単一粒子 核子 平均化された全体の場と核子一個の一体問題 ｎ 場 self – consistent な解を求める ４．Result energy level 原子核 の基底状態 vector 密度 scalar, vector 密度 多体系なので解けない 近似をしていく V →小 →大 s 軌道 → 中心付近 p 軌道 → 遠心力で外の押し出 される メソン場 古典場 V , B ：強い引力 vector 密度がscalar 密度より大きいことが分かった ：強い斥力 メソン場をポテンシャルにおきかえる ５．Summary ・中心力は ＋ であるため弱い引力 ・強いスピン・軌道力は、 , が同符号で効いてきて、非常に強い 実験値とよく一致し、魔法数を再現する 殻構造を説明 核子のみの多体系 ｎ σ は ポテンシャルになった ω ｎ ・原子核の基本的な性質を非相対論的な摂動項を導入するのではなく、相対論的模型である scalar, vector ポテンシャルのみから説明することができた。 原子核