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同位旋相关的核子—核子散射截面的介质修正研究

作　者: 贾一剑
导　师: 刘福虎；李祝霞
学　校: 山西大学
专　业: 粒子物理与原子核物理
关键词: NN散射截面介质修正同位旋
分类号: O571.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

输运理论模型作为模拟重离子反应的一种重要工具,已经被广泛应用,而且取得了很大成功。碰撞项作为输运理论的两部分输入量之一,随着反应能量的增大,其贡献也越来越大,尤其是在中能重离子反应中。长期以来,人们对平均场做了大量的研究,通过密度依赖引入了介质效应;而对碰撞项的研究还很少,大多采用的仍然是自由的核子-核子（NN）散射截面（即实验测量得到的NN散射截面）。介质中的NN散射截面无法从直接实验上测量得到,只能依靠理论计算给出。但是,目前理论计算的结果差别很大,不同的理论或相同理论计算细节不同给出的结果存在比较大的差别。这种差别,不仅存在于定量上,而且存在于定性方面:主要是在大小和同位旋依赖方面。为了消除这种差别,亟需通过寻找灵敏实验观测量,通过实验与理论计算的比较,间接获取介质中的NN散射截面的信息。本工作主要基于改进了的量子分子动力学模型（ImQMD05模型）,对介质中的NN散射截面进行了研究。我们研究了入射能量为400AMeV的⁹⁶Ru+⁹⁶Ru及⁹⁶Zr+⁹⁶Zr两个对称反应系统中出射的自由中子、自由质子和它们的比值n/p,在不同的截面下的动能分布、角分布等,从中寻找了一些敏感的观测量来对介质中的NN散射截面进行约束。关于截面的选取,一方面围绕截面的同位旋依赖的不同,选取R_iso^med=σ_np^med/σ_pp（nn）^med=0\0.10\0.1\0.333\1\2\∞七种不同的同位旋依赖的截面;另一方面围绕截面的大小不同,选取R^med=σ_NN^med/σ_NN^free=1\（1+0.4ρ/ρ₀）\2三种大小不同的截面。首先,通过对⁹⁶Ru+⁹⁶Ru系统出射的自由核子在动量空间的出射数目、经历的最大密度、经历的碰撞次数、达到最大密度的时间等物理量的研究,全面分析了反应系统的出射机制。通过分析发现,受截面直接影响比较大的自由核子,主要从横向出射;由于它们经历的碰撞次数少,所以能量耗散少,出射的动能比较大。其次,结合出射核子的能谱和角分布的分析得到,在同位旋相关的不同截面下,这部分自由中子与自由质子的比值n/p,敏感地依赖于介质中同位旋相关的NN散射截面;随着R_iso^med的增加,n/p单调地减小。同时,通过比较⁹⁶Ru+⁹⁶Ru及⁹⁶Zr+⁹⁶Zr两个系统发现,丰中子系统表现出更为明显的同位旋依赖性。对截面大小的分析方面,同样结合自由核子的出射机制、能谱、角分布进行分析,发现截面的大小变化对自由核子的中质比（n/p）几乎没有影响,对核阻止本领的影响非常明显。通过对两个阻止本领的观测量Q_zz和E_RAT进行分析得到,O_zz/A随R^med的增大单调减小,E_RAT随R^med的增大单调增大。比较两个不同丰中子程度的系统发现,系统的丰中子程度对阻止本领随截面大小的变化没有影响,只是存在数值上的差别。

全文目录

中文摘要  4-6
Abstract  6-10
引言  10-14
第一章量子分子动力学模型(QMD)简介  14-28
  1.1 量子分子动力学模型(QMD)简介  14-16
  1.2 初始化  16
  1.3 平均场  16-25
    1.3.1 QMD平均场的改进  18-20
    1.3.2 QMD应用于中能重离子碰撞的改进  20-25
  1.4 碰撞项  25-27
    1.4.1 QMD中的碰撞项  25-26
    1.4.2 ImQMD对碰撞项的改进  26-27
  1.5 碎块的判断  27-28
第二章同位旋相关的核子-核子散射截面的介质修正研究  28-62
  2.1 研究意义及研究现状  28-34
    2.1.1 研究意义  28-29
    2.1.2 研究现状  29-34
  2.2 介质中NN散射截面的研究  34-61
    2.2.1 研究方法  34-35
    2.2.2 模型参数  35
    2.2.3 反应当中自由核子的出射机制  35-38
    2.2.4 计算结果分析  38-61
  2.3 本章小结  61-62
第三章总结及展望  62-64
  3.1 总结  62-63
  3.2 展望  63-64
参考文献  64-70
发表文章  70-71
致谢  71-72
个人简介  72-73

同位旋相关的核子—核子散射截面的介质修正研究

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