低SIS能区重离子碰撞过程的系统性研究

在极端相对论量子分子动力学(UrQMD)模型中加入势能密度泛函形式的势修正、核子-核子弹性散射截面的更细致的介质修正以及碎片重构模式中的同位旋效应后,重点研究低SIS能区(约40～400 MeV/u)重离子碰撞的动力学过程。在较系统地研究此能区重离子碰撞后的轻碎片产生及集体流后,重点研究对高密区对称能密度依赖敏感的观测量。发现:(1)质量对称的Sn系列同位素反应系统,其中子平衡能的系统N/Z分布能敏感探测对称能密度依赖;(2)横速度/动量分布的中子和质子及氢同位素的椭圆流比vn2/vp,H2敏感依赖于对称能。经采用多组核物质标量不可压缩系数K0值差别很小、对称能斜率参数L值相差较大的Skyrme势参数计算并对FOPI/LAND相应数据做χ2分析后抽取的L值为(89±45)MeV。     

磷酸掺杂的聚苯并咪唑复合膜在高温质子交换膜燃料电池中的应用

磷酸掺杂的聚苯并咪唑复合膜在高温质子交换膜燃料电池中的应用     

利用深度学习方法研究核物质状态方程

对核物质状态方程的研究将有助于人们更好地了解原子核的性质以及宇宙和星体的演化过程等基本问题。重离子碰撞能产生高温高密核物质，利用输运模型的模拟结合相关实验数据的比较是研究核物质状态方程最常用方法之一。本文利用深度学习中的卷积神经元网络(CNN)方法对不同核物质状态方程给出的末态质子横动量和快度分布进行学习，使神经元网络具有从末态粒子信息来判断核物质状态方程软硬的能力。利用预测差异分析方法(Prediction Different Analysis)，可以找到横动量和快度分布中对状态方程最敏感的区域。此外，还测试了一种基于决策树的梯度提升算法(LightGBM)，发现得到的准确度和CNN方法类似。     

INDRA 能区重离子输运过程的系统研究及对称能探测

基于改进的极端相对论量子分子动力学(UrQMD) 输运模型,通过细致考察初始化、状态方程及两体碰撞等系统研究了INDRA 能区重离子碰撞后出射的自由核子及轻粒子的集体流和核阻止本领等观测量。研究发现,一个采用带动量依赖的软的状态方程及动量修正的密度依赖的核子核子弹性散射截面的动力学输运过程能够很好描述INDRA 全能域内实验获得的中心快度区的氢同位素的直接流。利用该套输运系统还研究了直接流平衡能对对称势能密度依赖强度因子的敏感性。发现,出射的自由中子平衡能敏感依赖于对称势能的密度依赖,而自由质子却不会。同时还发现,利用两Sn 同位素系列反应出射的自由中子直接流的平衡能与初始中子/质子比的关系可以很好地探测对称能的密度依赖。The terms of initialization, equation of state (EoS), and two-body collision in the updated ultrarelativistic quantum molecular dynamics (UrQMD) model are examined in details so as to systematically study the collective flows and the nuclear stopping of free nucleons and light clusters from heavy-ion collisions at INDRA energies. It is seen that at INDRA energies the dynamic transport with a soft EoS with momentum dependence and with the momentum-modified density-dependent nucleon-nucleon elastic cross sections describes the directed flow exhibited by hydrogen isotopes (Z= 1) emitted at midrapidity fairly well. The sensitivity of the balance energy (Ebal) of the directed flow to the strength parameter of the density dependence of symmetry potential energy is further studied with the same parameter set. It is found that the Ebal of neutrons from HICs is particularly sensitive to the density dependence of the symmetry potential energy, while that of protons is not. And, the initial neutron/proton ratio dependence of the balance energy of neutrons from Sn isotopes can be taken as a useful probe to constrain the stiffness of the nuclear symmetry energy.     

相对论重离子碰撞中的K+产生及集体流

用自洽的相对论BUU模型研究了相对论重离子碰撞的K⁺产生及流,研究结果表明K⁺集体流在相对论重离子碰撞中对核态方程(EOS)和K–N标量吸引项(∑_KN)是敏感的,在对K⁺流中心度依赖的研究中发现在大碰撞参数时有反向流出现,可为确定∑_KN值提供更为有效的信息.对K⁺产生的总产额及各个不同道的贡献与EOS和∑_KN关系进行了细致分析,表明N△道对K⁺产生的贡献和影响都是最显著的; 不同道的贡献对∑_KN的灵敏程度不同,其中∑_KN对N△道的影响要比对πB道的大.     

铀同位素链α衰变的研究

利用传输矩阵方法计算了铀同位素链$\alpha$衰变的穿透几率,并且与常用于计算势垒穿透几率的Wenzel Kramers Brillouin(WKB)近似方法进行了比较,发现由WKB近似方法得到的穿透几率比精确值小40%左右,而且WKB方法带来的误差与$\alpha$衰变的衰变能有很好的抛物线关系。基于结团模型,利用传输矩阵方法得到$\alpha$粒子穿透势垒的精确几率,计算了铀同位素链$\alpha$衰变的半衰期。还研究了势阱深度$V_0$、弥散宽度$a$和主量子数$G$对半衰期的影响。结果表明,考虑一组同位旋依赖的势阱深度和弥散宽度参数,结团模型能够较好地再现铀同位素链$\alpha$衰变的半衰期。     

重油残渣焦水蒸气气化反应特性的研究

采用常压热重分析仪,研究了重油残渣焦的水蒸气气化反应性,主要考察了热解温度、升温速率、停留时间及气化反应温度、气化剂分压对重油残渣焦水蒸气气化反应的影响,并借助XRD对残渣焦进行了分析表征。结果表明,气化温度950℃,60%水蒸气分压条件下,快速热解焦比慢速热解焦的气化反应性高;随制焦温度(500~900℃)的提高及停留时间的延长,焦的气化反应性降低。气化温度是影响重油残渣焦气化反应的主要因素,在900~1 050℃,温度每提高50℃,重油残渣焦气化反应时间几乎减半;随着水蒸气分压的提高,气化反应速率增加,但当气化剂分压高于60% 时,其对气化反应影响较小。采用均相模型和缩核模型对重油残渣焦气化曲线进行模拟,结果发现,缩核模型模拟相关性较好,其活化能为195.0 kJ/mol,指前因子A₀为2.6×10⁷min^-1。     

重油残渣与不同煤阶煤共热解/气化实验研究

采用快速热解固定床在恒温热解条件下研究了不同混合比例不同煤阶煤与重油残渣共热解焦的形貌和焦产率的规律,进而在热重分析仪上采用非等温气化方法研究了煤焦、重油残渣焦及混合焦的气化反应性。结果表明,煤与重油残渣共热解焦有明显的结块现象,但焦产率与理论值一致,表明共热解过程中两者没有相互作用。重油残渣焦的气化反应性较褐煤和烟煤的低,比无烟煤活性略高,重油残渣与褐煤和烟煤混合焦气化反应速率比计算值高,表明气化过程有促进作用存在,进一步分析表明,煤中的矿物质如Ca、Fe,对重油残渣气化有一定的催化作用。     

大入射能量范围内重离子输运过程的动力学性质研究

基于一个改进的微观动力学输运模型——极端相对论量子分子动力学（UrQMD）, 较为系统地研究了从SIS能区到AGS和SPS能区, 再到RHIC能区, 入射能量跨5个数量级的重离子核反应及多个人们感兴趣的实验观测量, 如粒子产额、 集体流、 核阻止以及两粒子HBT关联等。研究表明, 不论单粒子观测量, 还是两粒子关联观测量, 都能自洽地由同一个输运模型加以描述。Based on one updated microscopic transport model Ultra relativistic Quantum Molecular Dynamics (UrQMD) with modifications of both potentials and two body scattering cross sections, quite a few interesting observables, such as yields, collective flows, the nuclear stopping, and the HBT two particle interferometry, are systematically investigated for heavy ion collisions within a large beam energy regime of five orders of magnitude (from SIS, AGS, SPS up to RHIC). It is shown that a consistent explanation can be received from both single particle and two particle related observables.     

同位旋相关量探测重离子碰撞趋平衡及对称能

用IQMD模型分析了由⁹⁶Ru和⁹⁶Zr构成的质量对称、同位旋不对称的一组中能核反应,寻求对对称势强度的敏感量和研究反应最终是否达到平衡的问题.研究表明中子-质子差快度分布在弹或靶快度区对对称势强度敏感,且越丰中子的核系统越敏感.中子-质子差快度分布还表明能量为400MeV/u时达到的平衡程度要比100MeV/u时的高.出射的核子、轻带电粒子和中等质量碎片的N/Z显示IMF的出射有记忆效应.随着入射能量由100MeV/u增加到400MeV/u,IMF的N/Z有明显下降,这是由于随入射能量增加使IMF中同位素的分布发生变化所致.