2018年度 | 原子核物理学発展

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学士課程
大学院課程

2018年度　原子核物理学発展 Advanced Nuclear Physics

文字サイズ小中大

開講元: 物理学コース

担当教員名: 中村隆司肥山詠美子

授業形態: 講義

メディア利用科目

曜日・時限(講義室): 火3-4(H119A) 金3-4(H119A)

クラス: -

科目コード: PHY.F437

単位数: 2

開講年度: 2018年度

開講クォーター: 2Q

シラバス更新日: 2018年5月9日

講義資料更新日: -

使用言語: 日本語

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シラバス

講義の概要とねらい

現代原子核物理の基本と応用についての講義を行う。多岐に亘る原子核の現象から特に重要な内容を取り上げる。最先端の核物理の文献に関連するレポート課題やディスカッションを通じて理解させる。
原子核は強い相互作用による強相関自己束縛系という他にはない特徴をもった有限量子多体系である。　原子核の物理を学ぶことで量子力学，量子場の理論の基本と応用を理解してもらう。さらに加速器を用いた最先端の核物理の実験やその手法を紹介し、最先端の核物理についての理解を深める。

到達目標

[到達目標] 量子物理学における自己束縛多体系として原子核に関する物理学について、基礎的事項をしっかり理解し、さらに最近の理論的、実験的進展の成果を学ぶことで、今後の研究への展望を開く。
[テーマ] 原子核の量子論的ダイナミクス、原子核の構造および反応、強い相互作用に関する理論と実験の概要および最先端の成果を修得する。

キーワード

原子核, 強い相互作用, 核力, 自己束縛系, 量子多体系, 核構造, 核反応, 加速器実験, 不安定核, 元素合成

学生が身につける力(ディグリー・ポリシー)

✔ 専門力

教養力

コミュニケーション力

✔ 展開力(探究力又は設定力)

✔ 展開力(実践力又は解決力)

授業の進め方

半期ずつを理論の教員(肥山）と実験の教員(中村）が担当
原則英語で講義をする

授業計画・課題

	授業計画	課題
第1回	原子核物理の基礎	原子核物理学の基礎を理解する
第2回	原子核の対称性（角運動量、パリティ、アイソスピン）	原子核物理学における対称性と関連する物理量を理解する
第3回	核力 I （強い相互作用・中間子交換力・中心力）	核力の基本を理解する
第4回	核力 II （テンソル力、重陽子束縛状態、非中心力、短距離斥力、３体力）	テンソル力などの核力特有の性質を理解する
第5回	核力 III （量子色力学、クォーク・グルーオンによる核力の理解、格子QCD）	量子色力学で核力を理解する
第6回	原子核の構造（フェルミ気体、電子散乱、形状因子、原子核密度）	核構造の基本を理解する
第7回	原子核の模型 I （１粒子軌道、平均場、調和振動子模型、スピン軌道力、殻構造）	殻構造などの一粒子軌道的核模型を理解する
第8回	原子核の模型 II （ハートリーフォック理論、有効相互作用、励起状態、集団運動、対相関）	平均場的な核模型を理解する
第9回	原子核の模型 III （カイラル有効理論、原子核のカイラル摂動論）	カイラル有効理論, カイラル摂動論を理解する
第10回	核物質 I （原子核の束縛エネルギー、クーロン力、短距離相関）	核物質の基本を理解する
第11回	核物質 II （ブルックナー理論、飽和エネルギーと密度、中性子物質、中性子星、３体力）	核物質の本質を探りとその応用を知る
第12回	不安定原子核 I (原子核の安定性、崩壊、核図表、ドリップライン)	不安定核物理の基本を知る
第13回	不安定原子核 II (中性子過剰核、ハロー核現象、殻構造の変化とそのダイナミクス)	特徴的な不安定核の現象を理解する
第14回	元素合成 (宇宙の元素分布、ビッグバン元素合成、天体における元素合成）	元素合成を核物理で理解する
第15回	超重元素 (核図表の境界、r-プロセス、超重元素)	超重元素の物理に触れる

教科書

特に指定しない

参考書、講義資料等

参考書　
不安定核の物理　中村隆司著　共立出版

成績評価の基準及び方法

試験、および講義で示される課題に対するレポートによって評価する

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

基礎的な量子力学の講義を履修していること

その他

日程については別途確認すること。肥山氏分は集中講義形式

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