重离子核反应过程中核物质演化的AMD模型研究

摘要

中能区重离子核反应过程复杂，产生了从亚饱和密度区到超饱和密度区的核物质，提供了研究不同温度、不同密度下核物质性质的可能，是核物理的重要研究领域之一。本论文主要采用反对称化的分子动力学模型模拟140A MeV58，64Ni+9Be不同碰撞区域和反应时间的事件，以及在g0势，g0as势，g0ass势相互作用势下入射能量E=35，50，80，100，140，300AMe的40Ca+40Ca的中心反应，研究中能重离子核反应中核物质的性质，比如化学势、温度。主要在以下三个方面开展研究:
　　1.中能重离子核反应系统的核子化学势
　　中子（质子）化学势依赖于核物质的密度和温度，反映了核密度和核对称能，是重离子核反应系统的重要物理参量。我们提出了Isoratio方法，并同Isoscaling法进行比较，发现两种方法得到的中子（质子）化学势之差△n(p)21/T基本一致。然后，利用等量异位素产额比之差(Isobaricyield ratio difference，IBD)法研究反对称化的分子动力学模型模拟和实验测量的140A MeV58，64Ni+9Be余核化学势，发现AMD+Gemini的结果与实验测量结果符合较好，IBD的结果受余核次级衰变过程的影响。最后，利用同位旋标度法研究反对称化分子动力学模型模拟核反应过程中化学势的变化，发现化学势受反应区域影响，具有系统依赖性。
　　2.余核温度的同量异位素产额比方法分析。
　　温度是重离子核反应研究的关键物理量，对于核物理研究中很多问题都有重要的影响。首先利用同量异位素产额比法研究反对称化的分子动力学模型模拟的不同入射能和不同相互作用势下40Ca+40Ca的中心反应中中等质量余核温度，发现初始余核的温度受入射能大小和相互作用势强弱的影响。同时，也利用Albergo提出的双同位素产额比法提取AMD模拟的140AMeV58,64Ni+9Be反应产生余核的温度在不同碰撞区域内随反应时间的演化情况，发现碰撞参数影响核物质的温度，丰中子反应系统达到平衡状态用时比对称反应系统达到平衡用时长。
　　3.中能重离子核反应中自由能和温度对中等质量余核产生的影响
　　余核的产额主要由自由能、中子化学势、质子化学势和温度决定，低温下余核的自由能取决于反应体系的核密度和温度。利用Isoratio方法分析实验测量的140A MeV58，64Ni+9Be反应系统，发现不同反应中的自由能几乎相同;自由能参数化公式中的对能项采用具有温度依赖的对能，发现在低温下对能减弱导致了isoratio中奇偶震荡现象的减弱或消失。

目录

摘要

第一章 引言

1．1 重离子核反应

1．2 参加者和旁观者

1．3 本论文的研究目的、内容和方法

第二章 理论模型

2．1 AMD模型简介

2．2 Gemini模型简介

2．3 SAA模型简介

2．4 统计系综理论

2．4．1 微正则系综

2．4．2 正则系综

2．4．3 巨正则系综

第三章 中能重离子核反应中余核化学势的研究

3．1 研究方法简介

3．1．2 Isoratio法简介

3．2 同位旋标度法与Isoratio法结果比较

3．3 重离子碰撞区域对化学势的影响

3．4 化学势随时间的演化

3．5 小结

第四章 中能重离子核反应中余核温度的研究

4．1 入射能和相互作用势对余核温度的影响

4．1．1 同质异位素产额比提取温度法介绍

4．1．2 40Ca+40Ca反应系统余核温度的提取

4．2 动力学模型中温度的演化

4．2．1 双同位素产额比法简介

4．2．2 58，64Ni+9Be反应系统温度随时间的演化结果

4．3 小结

第五章 中能重离子核反应中自由能和温度对中等质量余核的影响

5．1 Isoratio研究方法简介

5．2 58，64Ni+9Be反应实验测量结果分析

5．2．2 ΔFZ(N)／T的提取

5．2．3 Isoratio结果的提取

5．3 小结

第六章 总结

参考文献

致谢

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