中能重离子反应中的同位旋效应及核态方程的研究

【摘要】：核物质作为由强相互作用的粒子组成的复杂的量子体系,其性质随密度、温度的变化呈现包括相变在内的各种变化形态。特别是对于非对称核物质的核态方程而言,由于不同的微观相互作用理论模型所给的对称能的密度依赖形式差别很大,因此对于通过重离子碰撞来研究对称能的密度依赖形式已经成为目前核物理研究的热点领域之一。 本工作首先对于原有的ImQMD模型做了进一步的发展,其主要改进有以下几个方面:1)、势场中的体对称势部分采用了非线性的密度依赖形式;2)、碰撞部分采用了同位旋相关的核子核子碰撞截面以及同位旋依赖的Pauli阻塞。3)、我们在ImQMD模型中引入了基于Skyrme能量密度泛函的更为自洽的同位旋依赖的势场以及动量相关项。4)、在碰撞部分,采用了密度依赖的介质中核子核子碰撞截面;σ_(nn)~*=(1-αρ/ρ0)σ_(nn)~(free)并对Pauli阻塞进行了进一步的改进。 基于上述发展的ImQMD模型,我们研究了~(112,124)Sn+~(86)Kr在入射能量为Eb=25AMeV的擦边碰撞中,两种不同的对称势密度依赖形式(软的对称势以及硬的对称势)对多种实验观测量的影响,为实验上提取对称势的密度依赖形式提供了一些新的物理观测量。研究表明:该能量下的擦边碰撞中,核子以及轻碎块主要从受到挤压的脖子区发射;而受激发的类弹/类靶(PLF~*/TLF~*)的密度基本上维持在正常密度附近。采用软的对称势时计算给出的出射核子的N/Z之比要比硬的对称势所给的相应的N/Z之比要高;从轻碎块的同位素分布上可以看出,采用软的对称势比采用硬的对称势更容易产生丰中子的轻碎块;而对于类弹、类靶的重碎块,情形则相反,即采用硬的对称势比采用软的对称势更容易产生丰中子的重碎块。我们的研究表明,擦边反应中硬的对称势所给的出射核子的N/Z之比随碰撞参数变化的斜率要大于采用软的对称势所给的相应的斜率;采用软的对称势所给的Y(~3H)/Y(~3He)要高于采用硬的对称势所给的相应的值。对于这两个反应在擦边碰撞中产生的轻碎块以及类弹的重碎块的同位素产额的分析表明,两个不同反应的同一种同位素产额之比满足Isoscaling规律,即R_(21)=Y_2(N,Z)/Y_1(N,Z)=Cexp(αN+βZ)。我们的研究给出采用软的对称势所给的Isoscaling的α参数的值要高于采用硬的对称势所给的相应的值。通过上述擦边反应的研究,我们给出了对对称势比较灵敏、新的实验观测量,即1)、擦边反应中出射核子的N/Z随碰撞参数变化的斜率;2)、中心碰撞时的