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.     

原子核阻止是核子–核子碰撞截面的可能探针

利用同位旋相关的输运理论,研究了不同中子–质子比的碰撞系统在中能重离子碰撞过程中,原子核阻止的同位旋效应及其对束流能量和碰撞参数的依赖性.计算表明对于所研究的4个碰撞系统,在从费米能附近到大约150MeV/u的较宽入射能量范围内,近心碰撞的原子核阻止强烈地依赖于核子–核子碰撞截面的同位旋相关性,而对称势对它的影响并不明显.故原子核阻止是提取介质中核子–核子碰撞截面的灵敏探针.研究还表明动量相关势对原子核阻止的重要作用是不可忽略的.     

动量相关作用对两体耗散同位旋效应的重要性

利用同位旋相关的量子分子动力学,研究了中能重离子碰撞中动量相关的状态方程对原子核阻止基于两体耗散的同位旋效应的影响.计算结果表明原子核阻止对同位旋相关和同位旋无关的核子–核子碰撞截面(两体耗散)的差值强烈地依赖于动量相关势,即在有动量相关势的情况下原子核阻止对同位旋相关和同位旋无关的核子–核子碰撞截面的差值大于没有动量相关势的情况.这就意味着动量相关作用明显地提高了原子核阻止对于核子–核子碰撞截面的灵敏性.因此,在考虑动量相关势的情况下,原子核阻止可以更准确地作为提取同位旋相关的核子–核子碰撞截面的一个探针.     

同位旋相关的输运理论和中能重离子碰撞中同位旋效应研究进展

本对现有的描述中能重离子碰撞中同位旋相关的输运理论进行了评述，并给出了采用这些理论研究中能重离子碰撞中同位旋效应的最新成果，最后指出了进一步研究的方向。     

重离子碰撞中同位旋分馏对碰撞系统同位旋的依赖性

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同位旋分馏现象及其对于碰撞系统同位旋的依赖性.计算结果表明:在碰撞系统膨胀的低密度区, 气相(发射核子)与液相(碎片)的中子-质子比出现不均等分配现象,即同位旋分馏. 同位旋分馏的强弱明显地依赖于碰撞系统的中子-质子比,其强度随着系统中子-质子比的增大而增大. 丰中子碰撞系统产生丰中子的气相和缺中子的液相,而缺中子碰撞系统产生缺中子的气相和丰中子的液相.在丰中子的碰撞系统中同位旋分馏强度敏感地依赖于对称势,而对于两体碰撞的同位旋效应并不敏感，但对于缺中子的碰撞系统,同位旋分馏强度对于对称势不敏感， 同时发现动量相关作用对于同位旋分馏过程的作用不明显. 关键词： 中能重离子碰撞 同位旋分馏 同位旋效应 对称势     

中能重离子碰撞中同位旋相关核子-核子碰撞截面和同位旋相关平均场的探针

在最近几年我们通过使用同位旋相关的量子分子动力学模型（IQMD）系统的研究了同位旋相关的平均场和介质中核子－核子（N－N）碰撞截面对中能重离子碰撞（HIC）中碎裂和耗散的同位旋效应。我们发现原子核阻R和Qzz，中等质量碎片多重性Nimf和质子（中子）发射数Np(Nn）敏感的依赖于介质中N－N碰撞截面的同位旋效应，而弱的依赖于同位旋相关的平均场（对称势），这些物理量作为提取相对高能范围缺中子系统的同位旋相关介质中N－N碰撞截面的探针。我们也可以通过相对低能区到150MeV/u的前平衡核子发射中质比来提取关于对称势的知识和讨论它的同位旋依赖性。     

同位旋相关的输运理论和中能重离子碰撞中同位旋效应研究进展

本文对现有的描述中能重离子碰撞中同位旋相关的输运理论进行了评述 ,并给出了采用这些理论研究中能重离子碰撞中同位旋效应的最新成果 ,最后指出了进一步研究的方向     

中能重离子碰撞中同位旋效应的灵敏探针

在重离子碰撞过程中, 基于重质量的弹核轰击轻质量靶核有大量中等质量碎片向前发射的逆运动学效应, 利用同位旋相关的量子分子动力学观察和研究了重离子碰撞过程中同位旋效应的灵敏性． 计算结果表明在所选能区, 中等质量碎片的多重性与带电粒子总数之间的关联是提取介质中核子 核子碰撞截面的灵敏观测量, 而此时对称势的同位旋效应却不明显． Based on the revers kinetic intermediate energy heavy ion collision in which much more intermediate mass fragments are emitted towards forward angles, a sensitive observable on isospin effects in heavy ion collisions is investigated by means of using isospin dependent quantum molecular dynamics (IQMD). The calculation results show that the correlation between the multiplicity of intermediate mass fragments N IMF and total number of charged particles N c is...     

同位旋和动量依赖的相互作用在重离子碰撞中的同位旋效应

引入同位旋自由度将同位旋无关的动量相关作用改造成同位旋和动量依赖的相互作用. 利用同位旋依赖的量子分子动力学理论研究了同位旋和动量依赖的相互作用对中能重离子碰撞中动量耗散和同位旋分馏的作用. 计算结果表明动量相关作用具有重要的同位旋效应，尽管它没有明显的改变原子核阻止(动量耗散)对于两体碰撞截面和同位旋分馏强度对于对称势的灵敏依赖性，但它对于以上两种灵敏性产生了明显的减弱作用. 故动量相关作用中同位旋效应研究对于定量的研究和确定同位旋非对称核物质状态方程是重要的.     

中能重离子碰撞过程中的同位旋分馏

本文主要在我们近几年来对中能重离子碰撞中同位旋分馏研究工作的基础上,结合国际上对这个问题研究的进展。对同位旋分馏动力学,产生同位旋分馏的机制,入射道效应,特别是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可能性进行了讨论和分析。并进一步对该问题的深入研究进行了讨论。     

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.     

中能重离子碰撞中的气–液相变和同位旋分馏

利用核物质理论研究气–液相变结果表明,气–液相变中临界温度T_c随系统质量的增加而增加,但随碰撞系统同位旋的增加而减小.利用改进的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同位旋分馏强度随碰撞系统的同位旋和系统质量的变化,结果表明,同位旋分馏强度与气–液相变临界温度T_c有对应的关系,特别是气–液相变和同位旋分馏都发生在正常核密度以下低密度的spinodal不稳定区.这表明气–液相变和同位旋分馏具有相类似的动力学行为和内在联系,也预示着可以通过对同位旋分馏强度的研究和测量来揭示中能重离子碰撞过程中气–液相变的动力学特征     

中能重离子碰撞中的同位旋效应

利用改进的量子分子动力学模型,研究了中心和擦边重离子反应中的同位旋效应.研究结果表明,在丰中子体系的中心和擦边反应中出射核子的N/Z都对对称势敏感,但对称势的密度依赖对中心和擦边反应的影响显示不同的特征.     

中能重离子碰撞中的同位旋分馏过程

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中同位旋分馏过程.研究结果表明自由粒子中质比与碎片中质比的比值即同位旋分馏强度灵敏地依赖于对称势,而对同位旋相关核子–核子碰撞截面的依赖很弱.同位旋分馏对对称势的灵敏主要来自于气相部分,而液相部分对对称势不够灵敏.气相部分灵敏地依赖于对称势是直接造成同位旋分馏强度对对称势灵敏的主要原因.同时还讨论了各种液相部分的取法,其结果表明不同取法对以上结论的影响不大.因此理论结果与实验数据可以直接比较从而提取对称势的知识.并对引发同位旋分馏的动力学的起因进行了分析和讨论.     

中能重离子碰撞中前平衡核子发射的同位旋效应

利用同位旋相关的输运理论,研究了中能重离子碰撞中丰中子和缺中子碰撞系统在较宽能区范围内前平衡发射核子的同位旋效应.结果表明除低能区外,在100MeV/u以上核子–核子碰撞动力学效应起主要作用的能区,前平衡发射的中子–质子比仍然对介质中核子–核子碰撞截面的同位旋效应不灵敏,然而对于对称势的改变非常灵敏.故从低能量到较高能量的较大能区内,前平衡发射的中子–质子比的理论值与实验值的比较是提取对称势形式和强度的灵敏探针.     

中能重离子碰撞中带电粒子多重性的同位旋效应

利用兰州4π带电粒子探测器阵列测量带电粒子多重性,研究了55MeV/u ⁴⁰Ar+^58,64Ni核反应中He和中等质量碎片的产额与反应系统同位旋的关系,以及这种同位旋效应与反应系统的碰撞参数(即碰撞的激烈程度)、系统的激发能的变化关系,对两个反应系统,观察到带电粒子多重性中He的比分随带电粒子多重性的增加而增大,带电粒子多重性中IMF的比分随带电粒子多重性的增加而先增大,后减小的规律.两个反应系统虽然具有相同的核电荷数,但轻粒子He和中等质量碎片在多重性中的比分有明显的同位旋相关性。