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「ストレンジネスとエキゾティクス：理論の課題」研究会
200７年3月2日鳥羽
-
K , n) 反応に関する
理論計算の現状と課題
3He(In-flight
小池貴久
理研岩崎先端中間子研究室
原田融
大阪電気通信大学
-
New measurement for searching “K pp”
M. Iwasaki, T. Nagae et al. , J-PARC E15 experiment
K-, n) “K-pp” missing-mass spectroscopy
Simultaneous mesurement
+
“K-pp” →Lp -pp invariant-mass spectroscopy
3He(In-flight
We started the theoretical calculation
of 3He(In-flight K-, n) inclusive spectra
within the DWIA framework using
Green’s function method.
◆Distorted-Wave Impulse Approximation (DWIA)
Strength function
Kinematical factor Fermi-averaged ementary cross-section
n(K-,n)K- in lab. system
Morimatsu & Yazaki’s Green function method
-
Green’s function with K -“pp” optical potential.
recoil effect
distorted wave for
incoming(+)/outgoing(-) particles
neutron hole wave function
Schordinger
c.f. Klein-Gordon
EK= -51 MeV
G= 68 MeV
FINUDA
EK= -115 MeV
G= 67 MeV
◆ K--”pp” optical potential
・Yamazaki-Akaishi’s original optical potential:
V0 = -300 MeV, W0 = -70 MeV, b = 1.09 fm
→ B.E. = 51 MeV, G = 68 MeV
Ref. PLB535 (2002) 70.
・Shevchenco-Gal-Mares’s Faddeev cal.:
V0 = -350 MeV, W0 = -100 MeV, b = 1.09 fm
→ B.E.
= 72 MeV, G = 115 MeV
Ref. nucl-th/0610022
V0 = -300 MeV
W0 = -70 MeV
B.E. = 51 MeV, G = 68 MeV
corresponds to
Yamazaki-Akaishi’s
G-matrix calculation
V0 = -350 MeV
W0 = -100 MeV
B.E. = 72 MeV, G = 115 MeV
simulate
Shevcenco-Gal-Mares’s
Faddeev calculation.
◆これまでの計算における問題点
１．“ｐｐ”ペアを「硬いコア核」として扱い、
3He break-up 過程が記述されていない。
⇒ Quasi-free領域の形は正しくない。
２．K--核間光学ポテンシャルのエネルギー
依存性を取り入れていない。
⇒ S崩壊チャンネルが閉じるエネルギー領域
の振る舞いが正しくない。
３．素過程として K- + n → n + K- のみ考え、
K- + p → n + K-0 の寄与を入れていない。
⇒ 断面積の絶対値は定量的に正しくない。
◆問題点１
１．“ｐｐ”ペアを「硬いコア核」として扱い、
3He break-up 過程が記述されていない。
⇒ Quasi-free領域の形は正しくない。
→ スペクトルを
K- escape part と K- conversion part
に分割することによって (解決でなく) 回避できる。
・ 3He break-up process は K- escape part
のみに関わる。
・実験で観測するのは K- conversion part。
◆Decomposition of Strength Function
(abbreviated notation)
・Identity
,
where
,
; Free Green’s function
;K
;K
-
conversion
-
escape
K- escape part と
K- conversion part に分割
・ K- escape part
K- + 3He → K- + n + “pp”
・ K- conversion part
K- + 3He → n + S(or L)+ X
◆問題点２
２．K--核間光学ポテンシャルのエネルギー
依存性を取り入れていない。
⇒ S崩壊チャンネルが閉じるエネルギー領域
の振る舞いが正しくない。
→ Mares-Friedman-Gal の phase space factor を用
いて幅に対するエネルギー依存性を取り入れる。
・さらに１体吸収と２体吸収の寄与を分離できる。
ただし、２体吸収過程への分岐比（今は一律20%と
仮定）についてきちんと調べる必要がある。
◆ Phase space factor
Energy-independent pot.
Ref. J. Mares, E. Friedman, A. Gal,
Phys. Lett. B606 (2005) 295.
Energy-dependent pot.
・one-body absorption
f1(E) : K + N → S+
・two-body absorption
f2(E) : K + “NN” → S+ N
・total phase space factor
f (E) = 0.8 f1(E) + 0.2 f2(E)
K- - 核間光学ポテンシャルの
エネルギー依存性を考慮
実線：energy-dependent (W0 = -93 MeV)
破線：energy-independent (W0 = -70 MeV)
・ S 崩壊しきい値で
tail が急速に dumpする。
◆Further Decomposition of Strength Function
0.8
0.2
K- conversion part を
１体吸収 (－・・－・・－) と
２体吸収 ( … … … … ) の
寄与に分離する。
◆Two-nucleon absorption in stopped K- on 4He
T. Onaga, H. Narumi, T. Kouhmura, Prog. Theor. Phys. 82 (1989)222.
R = G2-body /(G1-body +G2-body )
・Dependence on the atomic orbit
where K- absorption takes place.
R(1s) = 0.20
R(2p) = 0.29
R(3d) = 0.44
determined from
atomic cascade process
-R = S P(nl) R(nl)
n,l
～ 0.26
too large!
Cascade cal. :
P(ns) ～ 0.26
P(np) ～ 0.72
P(nd) ～ 0.004
weak decay ~ 0.02
Exp.
-R = 0.16±0.03
P.A. Katz et al, Phys. Rev. D1 (1970)1267.
◆今後の課題
・素過程として K- + n → n + K- 弾性散乱のみ考慮し、
K- + p → n + K0 荷電交換反応を考慮していないため
断面積の絶対値を過小評価している。
・ Distorted wave の記述法や素過程のフェルミ平均の方法も
（ピーク構造を壊さずに）断面積の絶対値に影響を与え得る要素。
・ K- escape part を定量的
に議論するためには、3He
break-up 過程の記述を
入れなくてはならない。
・コア核の shrink 効果はピークを小さく
する方向に働くので、 shrink する度合
いが大きい時は注意。
・ K- pp B.E. ~ 100MeV
の時、threshold effect
に注意。
・２核子吸収過程についてさらなる考察が必要。
（この計算では分岐比を一律 20% と仮定）

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