弹核碎裂反应中同位旋效应的系统研究

用统计擦碎模型对中能区不同弹靶体系在弹核碎裂反应中的同位旋效应和同位旋标度率现象进行了系统研究. 发现归一的同位素分布峰位差和约化的同位旋标度率参数随(Z_proj－Z)/Z_proj or (N_proj－N)/N_proj呈指数下降, 与反应系统大小无关. 指出约化的同位旋标度率参数可以用来研究中能重离子碰撞中反应系统的激发程度和非对称核物质的状态方程.     

同位旋标度与对称能

简要地评论了同位旋标度率分析的现状以及从中提取的对称能的信息. 首先提出了激发核的次级衰变对同位旋标度系数的影响, 然后提出了对称能对激发能的依赖性, 最后讨论了对称能对密度的依赖性.     

中能重离子碰撞中同位旋相关核子–核子碰撞截面的可能观测量

利用同位旋相关的量子分子动力学研究和寻找提取中能重离子碰撞多重碎裂中同位旋相关核子–核子碰撞截面的可能观测量.计算结果表明,在多重碎裂过程中中等质量碎片多重性与带电粒子总数之间的关联是在所选能区提取介质中同位旋相关核子–核子碰撞截面的灵敏观察量.应用重质量弹核打轻质量靶核具有反应产物向前角发射这一逆反应效应,可以在有限探测器条件下与实验相结合提取介质中同位旋相关的核子–核子碰撞截面.     

中子晕核结构在引起核碎裂中的特殊作用

基于同位旋相关量子分子动力学模型，研究和对比分析了中子晕核¹¹Li和相等质量稳定核¹¹B在相同入射道条件下引起核碎裂反应中的特征. 由于中子晕核松散的晕中子结构和小的分离能与相等质量稳定核相比具有容易碎裂的特征，因此在较低能区这种松散的晕结构有利于碎裂过程的发生，随入射能量升高，这种晕结构效应逐渐消失. 而且这种在碎裂中的中子晕结构作用随靶核质量和碰撞参数的增加而减弱.     

同位素分布的标度参量对于两体碰撞的同位旋相关性和动量相关作用的依赖

利用同位旋相关的量子分子动力学模型, 对中能重离子反应产物中的同位素分布进行了研究, 重点分析了平均场中的动量相关作用和两体碰撞的同位旋相关性对于产物中同位素标度现象的影响. 结果表明: 这两个因素均明显减小了同位素标度参量α的值, 从而减弱了同位旋标度参量α对两个反应系统同位旋差的依赖性.     

稳定和不稳定核巨共振性质的相对论研究

在相对论平均场的基态上自洽的相对论无规位相近似(RRPA)理论框架下,研究稳定核和不稳定核的巨共振性质.研究了稳定核²⁰⁸Pb,¹⁴⁴Sm,¹¹⁶Sn,⁹⁰Zr,⁴⁰Ca,¹⁶O和不稳定核Ca同位素链同位旋标量和同位旋矢量集体巨共振激发,并讨论了Dirac海负能核子态和矢量介子空间分量对核的巨共振性质的影响.研究的结果表明,Dirac海负能核子态和矢量介子空间分量对同位旋标量激发有贡献,特别是对重核,而对轻核它的贡献减弱,对于同位旋矢量激发的贡献可忽略.几组常用的相对论平均场非线性模型参量,不仅能成功的描述有限核的基态性质,也能很好地描述核的巨共振激发.对于N/Z极端情况下,同位旋矢量巨偶极激发模式存在低能集体激发,它是由于费密面附近弱束缚核子的激发和同位旋混杂效应 关键词： 相对论无规位相近似 核巨共振     

从晕中子核引起核反应中提取对称势

利用同位旋相关量子分子动力学理论研究了中子晕核引起核反应机制中重要的同位旋效应以提取对称势. 因为同位旋相关量子分子动力学理论中的相互作用和介质中核子-核子碰撞截面都灵敏地依赖于碰撞系统的密度分布, 本项研究工作基于中子晕核扩展的密度分布. 该密度分布包含了反应机制中同位旋效应和疏散内部结构的平均特征. 为了弄清楚晕核引起核反应机制的同位旋效应, 在完全相同的入射道条件下, 比较了由中子晕核炮弹引起的同位旋效应和由相等质量的稳定核炮弹引起同位旋效应. 结果发现中子晕核炮弹引起的发射中子-质子比和同位旋分馏比明显大于相等质量稳定弹核产生的结果. 因而可以通过理论结果与实验数据的系统比较提取对称势.     

非完全熔合碎裂模型与核液气相变

用非完全熔合碎裂模型来分析600MeV/u Au+Au反应中弹剩余核的多重碎裂现象.理论计算得到的弹剩余核质量数、激发能及热力学温度与实验数据基本一致,很好地解释了Au+Au反应中热力学温度随第核子激发能变化而出现的回弯现象,使衰变模式相变和液气相变统一起来.     

同位旋标度规律的动力学和统计衰变效应

通过同位旋相关的量子分子动力学模型和统计级联衰变模型, 计算了两个相似的同位旋不同的反应系统的同位旋标度规律, 计算的结果表明对于轻粒子碎片, 同位旋标度系数α随反应时间的增加有所变大, 而对于重的余核产物, α随反应时间的增加有所减小; 轻粒子碎片的α基本上保持不变化, 中等质量和重的余核, α与产物的大小相关, 产物越重α越大. 统计级联衰变可以稍微增加同位旋标度参数α, 但是不改变α对于轻粒子和重产物的变化规律.     

对能对弹核碎裂反应截面的影响

运用改进的量子分子动力学(ImQMD)模型嫁接GEMINI统计衰变模型对400 AMeV 36Ar与C、Al、Cu、Pb的弹核碎裂反应截面的奇偶效应进行了理论分析。分析结果表明，弹核碎裂电荷反应截面的奇偶效应产生在初级碎块的退激发过程中，而且退激发过程中的对能在奇偶效应的产生中起着重要作用。如果不考虑对能，弹核碎裂电荷反应截面的奇偶效应将消失。同时由于对能的作用使得弹核碎裂的中子反应截面也表现出明显的奇偶效应。     

用中子晕弹核探寻同位旋非对称核物质状态方程

总结和评述了用中子晕弹核探寻同位旋非对称核物质状态方程。在具有同位旋和动量依赖的同位旋相关量子分子动力学框架内,采用对比中子晕弹核和相等质量稳定弹核在完全相同入射道条件下物理观测量的差别,来突出中子晕核明显的同位旋效应和加强物理观测量对于同位旋的灵敏性,从而提取核物质状态方程。例如,与稳定弹核碰撞系统相比,中子晕弹核明显提高了发射核子的中子-质子比和增加了它对于对称势的灵敏性,这两点特征非常有利于提取对称势。同样,由于中子晕弹核碰撞系统在低能区（E〈60MeV）由于内部松散结构减弱了核子碰撞力度和动量耗散,与稳定核碰撞系统相比,明显提高了原子核阻止;而在高能区由于两体碰撞同位旋效应的增加,从而明显提高了原子核阻止。利用这些特征可以提取核子-核子碰撞截面的介质效应和同位旋依赖性。     

中能重离子碰撞中同位旋相关核子–核子碰撞截面的灵敏探针

基于重质量弹核(放射性核或稳定核)打轻质量靶核的逆运动学效应,即反应产物主要集中在小角度的优点,利用同位旋相关的量子分子动力学模型,探寻了对于中能重离子碰撞过程中同位旋效应灵敏的物理观测量.计算表明,在入射能量约大于80MeV/u能区,中等质量碎片多重性随发射带电粒子总数之间的演化是提取介质中同位旋相关的核子–核子碰撞截面的灵敏物理量.     

有限核多重碎裂的同位旋效应和临界现象的分析

利用非对称核物质状态方程及同位旋相关的量子分子动力学模型对有限核112Sn和132Sn在不同温度下多重碎裂的同位旋效应进行了研究，发现随着温度的升高同位旋效应逐渐消失，并给出了在一定温度下不同密度对产生中等质量碎片的影响. 通过碎片的关联分析,对中高能重离子碰撞中的临界现象做了初步研究.     

核子-核子碰撞截面对同位素标度参数α的同位旋效应

对两对重离子中心碰撞系统40C 40ca和60ca 40Ca以及112Sn 112Sn和124Sn 124Sn反应中就同位素标度参数n对于核子一核子碰撞截面的同位旋效应进行了研究.计算结果表明a对同位旋相关核子.核子碰撞截面amedNN(am)相对于同位旋无关核子一核子碰撞截面口aNN(am)的同位旋效应很明显,然而a对amedNN(am)相对于同化旋无关核子-核子碰撞截面a2nn(am)的同位旋效应是较小的.对以上两种条件下a同位旋效应的机理进行了仔细研究.     

碎裂反应和放射性核束的产生

本文总结了中能重离子碰撞产生同位素分布的计算方法和模型 ,包括参数化公式 ,擦碎模型和统计擦碎模型。介绍了模型的物理基础和计算方法 ,并讨论了对擦碎模型和统计擦碎模型的修正。同时用统计擦碎模型探讨了碎裂反应产生的同位素分布的同位旋效应。然后介绍了放射性核束的产生方法 ,并对放射性束流物理的发展前景作了简要介绍。     

放射性核束引起反应中轻带电粒子发射的同位旋效应

研究了69MeV/u³⁶Ar轰击Be靶的碎裂产物与Si靶反应引起的前角区轻带电粒子的发射产额与原子核同位旋、原子核序数的关系.发现前角区轻带电粒子发射产额对于丰质子核的结构非常敏感,与同位旋存在一种指数关系.因此可以把前角区轻带电粒子发射产额作为探测丰质子核结构的一种手段,也是一种新的验证一个核是否具有质子晕结构的实验证据.     

中能重离子碎裂反应的同位旋效应及其消失

用修正的统计擦去模型计算了中能重离子碎裂反应产生的同位素分布的同位旋效应,发现随着(Z_proj–Z)/Z_proj的增大,碎裂反应的同位旋效应将逐渐减小直到消失.同时,研究表明碎裂反应的同位旋效应的消失主要是由擦去阶段的几何效应和随后的蒸发效应导致的.     

在复合核30P中与同位旋有关的能级衰变宽度的计算

在高激发复合核中同位旋自由度是否守恒给出复合核中库仑相互作用信息及其对复合核衰变的影响.用H.A.Weidenmuller的统计理论可以算出复合核³⁰P中与同位旋有关的能级衰变宽度.它与Hauser-Feshbach公式的主要不同之处在于对穿透因子和总衰变道数的处理中加进了同位旋耦合,并考虑了与同位旋有关的能级密度.     

熔合碎裂模型和ALADIN多重碎裂数据

我们用非完全熔合碎裂模型分析了600MeV/u的Au与Cu碰撞后弹剩余核多重碎裂的ALADIN实验结果.由于非完全熔合碎裂模型可以将描述热核形成的动力学和描写热核瞬时多重碎裂的统计模型融为一体,所以只需适当调整与激发能有关的模型参数,就能很好地再现ALADIN数据.     

中能重离子碰撞中同位旋相应核子—核子碰撞截面的灵敏探针

基于重质量弹核（放射性核或稳定核）打轻质量靶核的逆运支学效应,即反应产物主要售中在小角度的优点,利用同位旋相关的量子分子动力学模型,控寻了对于中能重离子碰撞过程中同位旋效应灵敏的物理观测量,计算表明,在入射能量约大于８０ＭｅＶ／ｕ能区,中等碎片多重性随发射带电料子总数之间的演化是提取介质中同位旋相关的核子－核子碰撞截面的灵敏物理量。