收藏本站
《中国科学院研究生院(近代物理研究所)》 2004年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于重离子输运理论对超重核合成及非对称核物质状态方程的研究

李文飞  
【摘要】: 正在建造的兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSR)加速器系统可以提供能量为几个MeV/u到1.1GeV/u的重离子束流。其中超重核合成机制研究和非对称核物质状态方程研究是该加速器系统上的两个重要的研究方向。在HIRFL-CSR建造的同时,对相关物理进行系统的有针对性的理论研究是必需的。本论文是为配合在HIRFL-CSR上开展这两方面的物理工作而进行的理论研究。主要内容包括:建立了一个描述超重核合成的理论模型,并基于这一模型研究了实验上合成超重元素的最佳激发能和最佳弹靶组合;基于同位旋相关的量子分子动力学(IQMD)模型,研究了非对称核物质性质,并提供了几种在HIRFL-CSR能区的实验中提取非对称核物质状态方程的可能途径。 基于双核系统概念建立了一个描述超重核合成的理论模型。该模型合理地包含了重离子熔合过程中的动力学效应,并且能够充分地体现重离子熔合过程中弹靶的结构效应。并基于该模型重点开展了如下几个方面的工作: 1.计算了基于冷熔合反应合成超重核的可能的最佳激发能。由于超重核合成反应的激发函数宽度很窄,因此要求实验能够尽量精确地选择炮弹的入射动能,以给出最高的蒸发剩余核截面。本文最佳激发能的计算可以为超重核合成实验选择束流能量提供参考。 2.研究了蒸发剩余核截面的弹靶相关性,并从理论上给出了合成超重核的最佳弹靶组合。如对以Zn同位素为炮弹的冷熔合反应合成112号元素时,选择67Zn为炮弹时蒸发剩余核截面最高。这为实验上挑选弹靶组合提供了依据。 3.计算给出了超重核的自旋布居及其对复合核裂变位垒和鞍点态形变的依赖性。发现超重核的自旋布居强烈地依赖于复合核的裂变位垒,高的裂变位垒会给出宽的自旋布居,而超重核的自旋布居对鞍点态形变不是很敏感。因此通过实验测量超重核的自旋布局来提取超重复合核的裂变位垒是可能的。 基于该模型还研究了超重复合核的存活几率及其质量、能量及角动量等相关性,发现超重复合核的存活几率存在显著的奇偶效应。同时对多核子转移反应合成超重元素的可能性进行了初步的探讨。目前的结果表明基于多核子转移反应合成108号以上的元素是困难的。 非对称核物质状态方程研究对天体物理及理解奇异核结构是十分重要的。本论文基于Skyrme-Hartree-Fock理论以及IQMD模型研究了非对称核物质的性质,并提出几种在HIRFL-CSR能区开展非对称核物质状态方程研究的可能方案。具体工作包括: 1.研究了中能重离子碰撞过程中的化学不稳定性,计算表明重离子碰撞中是可以发生化学不稳定性的,且在入射能量较高时化学不稳定性会消失。这对理解实验上观测到的原子核多重碎裂的同位旋效应是很重要的。另外首次研究了高密核物质的化学不稳定性及其发生的条件。 2.中子星主要是由致密的极丰中子物质组成,因此提供了研究高密非对称核物质的自然实验室。基于Skyrme-Hartree-Fock理论研究了两种典型的非对称核物质状态方程(软对称势和硬对称势)对中子星中化学组分的影响。结果表明,对具有软对称势的核物质状态方程,中子星内部会出现纯中子物质芯。 3.基于IQMD模型研究了同位旋相分化(isospin fractionation)现象并分别从静态和动力学的观点研究了同位旋相分化现象的产生机制。另外计算表明,实验上可以利用同位旋相分化现象来提取非对称核物质状态方程,并且通过与MSU的实验数据比较指出非对称核物质应该有软的对称势。这一结果对非对称核物质状态方程的密度相关形式提供了约束。 4.研究了中能重离子碰撞中的径向流现象及其产生阈的同位旋效应。发现软对称势和硬对称势的状态方程给出了截然相反的径向流产生阈的同位旋相关性。这为实验上利用径向流产生阈的同位旋相关性来提取非对称核物质状态方程提供了一条有效途径。 本论文工作从理论上为在HIRFL-CSR加速器系统上开展超重核合成及非对称核物质状态方程研究提供了有针对性和有价值的参考。
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(近代物理研究所)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:O571.6

手机知网App
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 钱俭;关于混合气体输运理论中的积分方程组的研究[J];物理学报;1964年10期
2 胡济民,钟云霄;重离子熔合反应的相互作用势[J];高能物理与核物理;1996年10期
3 林景;非点火状态下TEC的输运理论[J];福州大学学报(自然科学版);1987年04期
4 庄鹏飞;等时量子输运理论[J];原子核物理评论;1999年01期
5 田俊龙,吴锡真,李祝霞,王宁,刘福虎;重离子熔合势垒的动力学模型研究[J];中国原子能科学研究院年报;2003年00期
6 卓益忠;多体体系输运理论——反常扩散[J];原子核物理评论;2004年02期
7 陈伟;叶军;;输运方程中的散射相函数[J];南京邮电大学学报(自然科学版);2009年02期
8 李贞荣,魏良琰;可变形控制体的广义Reynolds输运定理[J];武汉大学学报(工学版);1995年05期
9 刘航;左维;李希国;刘建业;王顺金;;重离子碰撞两体关联输运理论 Ⅲ.半经典近似下的数值计算[J];高能物理与核物理;1997年02期
10 应阳君;;中子物理研究及应用[J];物理;2009年12期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张竹林;;溅射的输运理论Ⅰ:溅射原子的出射深度[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年
2 李康顺;李元香;滕冲;汤铭端;;一类粒子动力学演化算法及其在求解复杂优化问题上的应用[A];第九届全国微分方程数值方法暨第六届全国仿真算法学术会议论文集[C];2004年
3 司胜义;;节块内嵌S_N方法的算法研究及程序开发[A];全国计算物理学会第六届年会和学术交流会论文摘要集[C];2007年
4 司胜义;;节块内嵌S_N方法的算法研究及程序开发[A];第十二届反应堆数值计算与粒子输运学术会议论文集[C];2008年
5 晏世伟;;离子辐照损伤的细胞响应:浓度振荡,随机性和Hopf分叉[A];2007年全国核反应会暨生物物理与核物理学科交叉前沿研讨会论文摘要集[C];2007年
6 李广生;;熔合蒸发反应的中子多重性测量[A];2007年全国核反应会暨生物物理与核物理学科交叉前沿研讨会论文摘要集[C];2007年
7 蔡灵仓;陈其峰;经福谦;陈栋泉;;高温高密度氦的压缩特性及其结构的分子动力学模拟[A];中国工程物理研究院科技年报(1999)[C];1999年
8 李盘林;贺泽君;;重核裂变的扩散模型——Ⅱ裂变的质量分布[A];第五次核物理会议资料汇编(下册)[C];1982年
9 车兴来;朱胜江;J.H.Hamilton;A.V.Ramayya;J.K.Hwang;李明亮;;丰中子核~(108)Ru的集体带结构[A];第十次全国核结构研讨会暨第六次全国核结构专题讨论会会议文集(二)[C];2004年
10 李君清;徐瑚珊;李文飞;黄天衡;贾飞;赵恩广;;重离子熔合反应形成超重核的截面研究[A];2005年全国核反应会议论文摘要集[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前4条
1 卢家兴;共贺黄祖洽院士80华诞[N];大众科技报;2004年
2 叶甜春 钱鹤;微电子领域前沿透视[N];中国电子报;2001年
3 耿联;政协会上的“师生”委员[N];新华日报;2008年
4 本报记者 付毅飞;黄祖洽:平凡生活,非凡人生[N];科技日报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李文飞;基于重离子输运理论对超重核合成及非对称核物质状态方程的研究[D];中国科学院研究生院(近代物理研究所);2004年
2 李汐;低维半导体体系导纳谱的研究[D];复旦大学;2007年
3 曹天光;输运理论在辐射损伤和分子马达研究中的应用[D];中国原子能科学研究院;2004年
4 彭晓东;磁化等离子体中的微观不稳定性及湍流理论研究[D];核工业西南物理研究院;2002年
5 蒋锋;有机高分子掺杂及有机分子器件输运问题的理论研究[D];复旦大学;2006年
6 田俊龙;重离子熔合反应和强阻尼反应的输运理论研究[D];中国原子能科学研究院;2007年
7 车兴来;丰中子核~(108,112)Ru和缺中子核~(134,135)Ba高自旋态研究[D];清华大学;2007年
8 王一;高压提高PbTe热电效率的第一性原理研究[D];吉林大学;2008年
9 黄静;单分子器件电子输运特性的理论研究[D];中国科学技术大学;2008年
10 沈华韵;中子连续能量时空动力学直接模拟方法研究[D];清华大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 胡桂青;弹散阈反常与近垒重离子熔合[D];山东师范大学;2000年
2 崔巍攀;基于δ声波场和近红外光的乳腺癌早期探测[D];浙江大学;2004年
3 齐利敏;生物组织散射相函数的实验研究[D];天津大学;2005年
4 朱瑞东;离散坐标法求解柱几何下输运方程时求积组的选取及应用[D];中国工程物理研究院;2004年
5 张超;非Abel等离子体软模式和超软模式半经典输运理论[D];华中师范大学;2003年
6 黄忠兵;半导体超晶格中负微分电导及其非线性特性的研究[D];北京师范大学;1996年
7 张莱;Padé逼近在溅射输运理论中的应用[D];安徽理工大学;2007年
8 王亚坤;~(129)Cs的高自旋态研究[D];吉林大学;2008年
9 顾芳;单链高分子通过薄膜上纳米空隙的输运[D];河北大学;2006年
10 高清河;SF_6在惰性气体中输运性质的理论研究[D];四川大学;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026