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重离子碰撞中的同位旋及近阈K产生

李庆峰  
【摘要】: 重离子碰撞中的同位旋和近阈K产生均为当今核反应研究的前沿内容和热点问题。我们在同位旋相关的量子分子动力学(IQMD)模型及自洽的相对论Boltzmann-Uehling-Uhlenbeck (RBUU)模型基础上对它们作了一些理论研究,得到了一些有意义的理论成果。 在中能重离子碰撞的同位旋研究方面,分别研究了对称势的强度(C_s)和其密度依赖形式对中能重离子核反应各类碎片产物产额、相空间、及其同位旋的分布,中等质量碎片多重数(N_(imf))与带电粒子多重数(N_c)、轻带电粒子多重数(N_k)、中子多重数(N_n)的关联等多种实验观测量的影响,以获取对称势中该两方面的信息,尤其着重于研究如何分别获取有关该两方面的信息的途径。我们的研究表明:1)越丰中子核系统的中子-质子差的快度分布显示出对对称势更强的依赖,2)N_(imf)~N_c关联更强地依赖于对称势的密度依赖形式。3)自由核子、轻带电粒子(LCP)、中等质量碎片(IMF)的同位旋非对程度的快度和相空间分布则明显地显示出在不同的快度和相空间区域对对称势强度和它的密度依赖的灵敏程度不同,我们的研究在提供分别获取关于对称势强度和它的密度依赖的灵敏观测量方面给出有实际应用价值的结果。用QHD-Ⅱ模型研究了介质两体截面的同位旋相关性,研究结果表明截面的介质修正也是同位旋依赖的:中子-质子介质截面对核密度的依赖很弱,而中子-中子(质子-质子)的介质截面对核密度的依赖很强。在此基础上我们研究了核阻止本领对系统大小、初始核N/Z、平均场中对称势以及两体散射截面介质修正等的依赖情况,研究结果表明它受初始核N/Z比以及对称势的影响很弱,而受碰撞截面介质修正的同位旋依赖效应及核态方程影响明显。我们的结果还表明测量中等大小质量的系统在中能重离子碰撞中的核阻止本领激发函数比测量重的系统能提供更为确切的有关两体截面介质修正的信息。进一步地,利用不同的同位旋相关观测量我们还研究了系统平衡程度问题,发现中子-质子差的快度分布可以探测到入射能量达到400A MeV时反应系统的平衡程度比100A MeV入射能量时要高,中心快度区的系统基本达到平衡,而弹、靶快度区则存在明显的入射道效应。通过比较不同能量(100和400A MeV)时出射IMF的N/Z,我们发现它随着能量的上升而下降。 在中高能重离子碰撞的K产生方面,我们首先研究了K~+产生。研究表明K~+集体流在相对论重离子碰撞中对核态方程和K-N标量吸引项(∑_(KN))都是敏感的,计算结果表明核子和K~+介子的横向集体流都需要压缩系数在K≈200-300 MeV范围内较软的核态方程,而大约为200-400 MeV的∑_(KN)值对解释K~+流产生是合适的。较大碰撞参数下的K~+集体流显示出更加灵敏地依赖于∑_(KN),有可能获得∑_(KN)值的更为准确的信息。接着我们又研究了K~-介子的吸收问题,发现虽然有强烈的K~-吸 收存在,其能谱在不太重的核系统的非中心碰撞中仍显示出对为的依赖,有可能 提供K-在核介质中性质的知识。我们的研究表明 K+/K-产额比是与核系统大小 相关的,这种相关性与K-介子在核介质中所受的吸收效应有关。通过对不同核系 统中的K-平均吸收路程及不同产生道的细致研究,表明K-介子产生、吸收的程 度与系统的大小、K-产生元过程等有关。需要强调指出的是,在以上K-产生过 程的研究中我们发现B。+K-X和M+K飞有重要影响。


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