中能重离子反应微观理论与应用

本文总结了研究中能重离子反应的主要微观理论,包括Boltzmann-Uehling-Uhle-nbeck(BUU)方程及量子分子动力学方法(QMD)。我们首先介绍这些理论的物理基础、数学推导和数值求解方法,然后集中介绍它们在研究重离子反应中的集体流现象、粒子产生以及多重散裂等方面的应用,我们将特别强调实验可观察量与核物质状态方程间的联系。     

CsI(T1)+光二极管读出探测器在中能重离子核反应实验中的应用

本文报道了CsI(T1)+光二极管读出探测器在中能重离子核反应实验中的应用.研究了这种探测器与半导体探测器构成ΔE-E望远镜鉴别轻带电粒子,及利用过零时间法来鉴别轻带电粒子的实验结果.     

中能重离子反应中对称势对熵的影响

基于同位旋相关的量子分子动力学模型,研究了对称势、束流能量、对称能强度系数对中能重离子碰撞反应系统的熵的影响。研究发现,对称势对熵有一定影响,且对熵的影响大小与反应系统中质比有关。另外发现在40Ca+40Ca和40Si+40Si反应系统中对称能强度系数对熵也有影响,当对称能强度系数c=32 MeV时,对这两个系统来说其对熵的影响最大。通过实验上对熵的测量可以得到对称势的形式和大小。Based on the isospin-dependent quantum molecular dynamics model,effects of the symmetry potential,incident beam energy and different symmetry energy strength coefficients on the entropy of reaction system are studied.The results show that the symmetry potential affects the entropy,and the effect changes with the neutron-proton ratio of the reaction system.Besides,in 40Ca+40Ca and 40Si+40Sireaction systems,the symmetry energy strength coefficient also has effect on the entropy when the symmetry energy strength coefficient c=32 MeV,the effect on the entropy is largest for the two systems.Therefore the form and size of symmetry potential could be obtained by comparison of the model calculation and the experiments on the measurement of entropy.     

在HIRFL上的中能重离子物理基础和应用研究

本文总结了三年来在兰州重离子研究装置(HIRFL)上进行的科研工作和取得的成果.简单介绍了HIRFL 的工作状态、次级束流线与ECR 离子源的发展、中能重离子引起的反应研究、热核与远离β稳定线核素的合成与研究和重离子束的应用等. A The scientific activities and achievements made at the Heavy Ion Research Facil- ity Lanzhou (HIRFL) during the past three years are summarized.In addition to the brief in- troduction of the operation status of HIRFL and the development of the secondary beam line and an ECR ion source,the paper describes the experimental studies of intermediate ener- gy heavy ion-induced reactions,the investigation of hot nuclei,the synthesis and study of nuclei far from ...     

在中能重离子反应中核子的运动特征

在量子分子动力学模型框架下，研究了在中能重离子反应中单个核子的运动形态是规则的还是混沌的，它与反应系统的整体性质、反应机制是有关联的．在稳定的复合系统中，核子的运动显示出规则的行为．规则行为与混沌行为的并存反映了规则区域被不规则区域所包围的排斥极分岔特性，说明有中等质量碎片的局域稳定源存在．更多的不稳定轨道的出现则标志着这种局域稳定源的减少，有更多的核子及小集团发射．核子的混炖运动比核物质状态方程所标志的力学不稳定区域出现的时间更早．     

一组用于中能重离子核反应研究的高质量分辨望远镜探测器

本文描述了一个用于中能(20—100MeV/u)重离子核反应研究的高质量分辨带电粒子望远镜探测器.该望远镜由三片全耗尽硅半导体ΔE探测器(130μm+1580μm+5000μm)和一块10×10×30mm³CsI(Tl)闪烁体(光二极管读出)E探测器组成,具有高能量分辨、高质量分辨(对¹²C ΔA/A=25%FWHM)、大能量范围(对于α粒子为16—350MeV)等特点,能较好地用于中能核反应研究中类弹碎片和轻粒子的同位素鉴别与能量测量.     

用于中能重离子反应测量的塑料闪烁探测器阵列

描述了用于中能(10-100MeV/u)重离子核反应前角度(5°≤θ≤20°)测量的36单元phoswich闪烁探测器阵列.每个phoswich探测器单元由1mm厚的快塑料闪烁体NE102A和100mm厚的慢塑料闪烁体NE115组成,用传统的快、慢门控制的QDC积分方法,对Z=1-20范围的碎片得到了好的粒子鉴别,其粒子分辨能力Z/△Z～45.     

中能重离子碰撞中横向流电荷依赖的形状以及实验条件对横向流的影响(英文)

从35 MeV/nucleon 40Ca+40Ca反应实验数据中提取了碎片Z从1到9的横向流,发现探测器阈值、探测系统的角分辨等实验条件对横向流电荷依赖的形状有显著的影响。在考虑实验条件并采用软的核物质状态方程（K=200 MeV）之后,CoMD模型计算结果很好地重现了实验中横向流电荷依赖的形状。这表明如果要更加精确地提取实验中的横向流,必须使用阈值更低、角分辨更好的探测系统。此外,结合Kohley等[Phys Rev C,2012,85:064605]从实验中提取的横向流,讨论了横向流电荷依赖的形状存在异同的原因。1 ≤ Z ≤ 6的横向流电荷依赖呈肩峰形状可能是实验条的影响引起的,而我们的实验中Z ≥ 6的横向流的减小可能是由于动量守恒对集体运动的抑制。The transverse flow in the reaction of 40Ca+40Ca at 35 MeV/nucleon has been determined for emitted isotopes with Z=1 to 9. A significant modification of the Z-dependent flow pattern caused by the experimental filters, the detector thresholds and the angular resolutions (△?) of the detector array, is observed. With the application of the appropriate experimental filters, the general trend of the experimental Z-dependent flow is well reproduced by the Constrained Molecular Dynamics (CoMD) simulation, employing an effective interaction corresponding to a soft EOS (K=200 MeV). This fact suggests that to determine the flow values more precisely, a detection system with lower energy threshold and better angular resolution is urgently required. Additionally, together with the parallel work of Z. Kohley et al.[Phys Rev C, 2012, 85:064605], the pattern of the experimental Z dependence of transverse flow is also discussed. The shoulder patterns of Z-dependent flow for 1 ≤ Z ≤ 6 can be attributed by the experimental filters, while the reduction of flow for Z ≥ 6 in our experiment can be caused by the suppression of collective motion under the momentum conservation.     

Moyer模式在高能重离子加速器辐射防护屏蔽设计中的应用

叙述了Moyer模式在高能重离子加速器屏蔽设计中的应用.介绍了Moyer参数的选择,给出了束流的点源损失和无限或有限均匀线源损失的屏蔽计算方法.给出了根据天空反照剂量限值估算屋顶屏蔽厚度的方法.计算结果与Monte Carlo方法进行了比较.     

中能重离子碰撞中同位旋分馏的同位旋效应

基于改进的同位旋相关量子分子动力学模型,研究了中能重离子碰撞中同位旋分馏强度(N/Z)_气(N/Z)_液随着碰撞系统中子–质子比和碰撞参数的变化所呈现出的同位旋效应,得到了一些有兴趣的结果.如在碰撞系统质量、入射能量和碰撞参数固定的条件下,(N/Z)_气(N/Z)_液随碰撞系统中子–质子比的增加而增加.对于丰中子系统而言,(N/Z)_气(N/Z)_液灵敏地依赖于对称势而较弱地依赖于核子–核子碰撞截面;而缺中子系统,(N/Z)_气(N/Z)_液对于对称势和介质中核子–核子碰撞截面都不灵敏.对于造成这种现象的物理机制进行了分析和讨论.一般核反应中,碰撞参数是各种物理观测量的灵敏函数,但计算结果表明同位旋分馏强度对于碰撞参数并不灵敏,故对于丰中子系统而言,同位旋分馏强度是提取对称势知识的灵敏物理观测量.     

中能重离子反应破碎过程的统计描述

本文把原适用于高能重离子反应破碎过程的统计模型,推广应用于中能重离子反应的低能端.具体计算了¹²C(35MeV/n)+⁶³Cu反应中形成的复合系统⁶⁹Ge的破碎过程,很好地解释了碎块质量分布的实验数据;碎块同量异位素分布,也得到了较好的再现.     

中能重离子核反应的碎裂、集体流和其同位旋效应

本文总结了中能重离子核反应的一般特征及热核反应与衰变过程的动力学、热力学和化学（同位旋组分）效应。尤其是，综合了作者在当前中能重离子核物理研究热点，如多重碎裂，“颈”发射，集体流及其同位旋物理等这些方面的系统性工作，作了较为完整深入的介绍，最后我们还对当前中能重离子核物理的发展前景作了扼要的介绍。     

中能重离子碰撞过程中同位旋分馏的特征和机制

利用同位旋依赖的QMD模型主要对中能重离子碰撞中同位旋分馏机制和主要特征进行了讨论和分析， 得到了一些有趣的结果， 并建议将同位旋分馏强度作为提取同位旋相关平均场和建立同位旋不对称核物质状态方程的探针. The degree of isospin fractionation is measured by (N/Z)gas / (N/Z)liq，where (N/Z)gas and (N/Z)liq are the saturated neutron proton ratio of nucleon emissions ( gas phase) and that of fragment emitted (liquid phase) in heavy ion collision at intermediate energy. The calculated results by using the isospin dependent quantum molecular dynamics model show that the degree of isospin fractionation is sensitive to the neutron proton ratio of colliding system. In particular， the degree of isospin fractionation sensitively depends on the symmetry potential and weakly on the in medium nucleon nucleon cross section for the neutron rich system. In this case， we propose that the degree of isospin fractionation can be directly compared with the experimental data so that the information about symmetry potential can be obtained.     

中能重离子碰撞中库仑相互作用对动量耗散的同位旋效应

利用同位旋相关的量子分子动力学模型，研究了中能重离子碰撞过程中的库仑相互作用对于 动量耗散的同位旋效应.计算结果表明: 由于库仑相互作用的存在，使得碰撞过程中的化学 不稳定区和力学不稳定区减小，明显地减弱了动量耗散；其减弱的程度与对称势的形式及强 度有关，对称势越强则动量耗散的减弱幅度越大.动量耗散灵敏地依赖于核子-核子碰撞截 面的同位旋相关性而较弱地依赖于对称势，这一特征不论有无库仑相互作用均存在. 关键词： 中能重离子碰撞 库仑相互作用 动量耗散 同位旋效应     

高能重离子加速器次级中子屏蔽的理论估算

用R.Madey等人提出的由核反应参数计算屏蔽的方法,计算了入射离子单核能为0.6、1.2GeV¹²C束轰击厚Cu靶的次级中子屏蔽.当入射离子束流为1×10¹³ions/s时,其前向和侧向混凝土屏蔽厚度分别为9.8、4.8m(对0.6GeV)和11.5、6.9m(对1.2GeV).     

一个在SPEG磁谱仪上鉴别中能重离子反应中中重产物的分析方法

利用磁谱仪联合一套焦平面探测器系统发展了一种鉴别中能重离子反应中中重产物的分析方法.用这种方法分析得到了44MeV/u ¹²⁹Xe与⁹⁰Zr及¹⁹⁷Au靶反应产物的核电荷数Z谱、电荷态Q谱及质量数A谱.这是第一次用磁谱仪在中能区对这样重体系的反应产物进行鉴别.