核物质中的力学和化学不稳定性

用有效的手征模型和Brown-Rho标度在相对论平均场近似下研究在有限温度下的核物质,再现了核物质的基本性质,计算热力学系统的力学和化学不稳定性,得到相变图.     

利用非对称核物质状态方程对中子星的质量和半径的研究

在温度、密度及同位旋相关的核物质状态方程的基础上,通过求解Tol-man-Oppenheimer?Volkoff方程得到了中子星的质量与中心密度的关系,发现随着中心密度的变化,中子星存在一个最大质量.同时计算结果表明,中子星的最大质量与核物质状态方程的不可压缩系数、有效质量及对称能强度系数等密切相关.对中子星半径的研究表明,较硬的核物质状态方程给出的中子星半径较大,而且较大的对称能强度系数和较大的核子有效质量也会给出较大的中子星半径.     

非对称核物质不可压缩系数的微观计算(英文)

在带微观三体力的Brueckner-Hartree-Fock方法下研究了非对称核物质的不可压缩系数,得到了不可压缩系数的同位旋以及密度依赖, 并做了进一步的讨论。在一定密度下,不可压缩系数作为同位旋非对称度的函数随同位旋单调递增。 预测了非对称核物质在平衡态的同位旋依赖性质并与其他理论方法做了比较。 We have investigated the incompressibility of asymmetric nuclear matter within the Brueckner Hartree Fock approach extended to include a microscopic three body force. The isospin dependence and density dependence of the nuclear incompressibility have been obtained and discussed. It is shown that the incompressibility at a fixed density increases monotonically as a function of isospin asymmetry. The isospin asymmetry dependence of the equilibrium properties of asymmetric nuclear matter is also predicted and compared with the results of other theoretical approaches.     

核物质和夸克物质的对称能（英文）

对称能表征了同位旋非对称强相互作用物质状态方程的同位旋相关部分,它对于理解核物理和天体物理中的许多问题有重要意义。简要总结了关于核物质和夸克物质对称能研究的最新进展。对于核物质对称能,通过对核结构,核反应以及中子星的研究,目前对其亚饱和密度的行为已有比较清楚的认识,同时,对饱和密度附近对称能的约束也取得了很好的研究进展。但如何确定核物质对称能的高密行为仍然是一个挑战。另一方面,在极端高重子数密度条件下,强相互作用物质将以退禁闭的夸克物质状态存在。同位旋非对称夸克物质可能存在于致密星内部,也可能产生于极端相对论重离子碰撞中。对最近关于夸克物质对称能对夸克星性质的影响以及重夸克星的存在对夸克物质对称能的约束的研究工作进行了介绍,结果表明同位旋非对称夸克物质中上夸克和下夸克可能感受到很不一样的相互作用,这对于研究极端相对论重离子碰撞中部分子动力学的同位旋效应有重要启发。The symmetry energy characterizes the isospin dependent part of the equation of state of isospin asymmetric strong interaction matter and it plays a critical role in many issues of nuclear physics and astrophysics. In this talk, we briefly review the current status on the determination of the symmetry energy in nucleon (nuclear) and quark matter. For nuclear matter, while the subsaturation density behaviors of the symmetry energy are relatively well-determined and significant progress has been made on the symmetry energy around saturation density, the determination of the suprasaturation density behaviors of the symmetry energy remains a big challenge. For quark matter, which is expected to appear in dense matter at high baryon densities, we briefly review the recent work about the effects of quark matter symmetry energy on the properties of quark stars and the constraint of possible existence of heavy quark stars on quark matter symmetry energy. The results indicate that the u and d quarks could feel very different interactions in isospin asymmetric quark matter, which may have important implications on the isospin effects of partonic dynamics in relativistic heavy-ion collisions.     

重离子核反应与核物质状态方程

核物质状态方程描述核物质结合能、压强、密度和中子—质子数差异等宏观量之间的关系。核物质状态方程不仅仅与核力属性、核结构性质以及重离子核反应的动力学过程紧密相关,还与致密星体如中子星的结构、演化、辐射与并合等天体过程紧密相关。基于加速器装置的重离子核反应实验,是地面实验室模拟产生极端条件核物质的唯一手段,因而也成为研究核物质状态方程的有效途径。当核物质中的中子数远大于质子数时,例如中子星内部的情形,核物质状态方程中的主要贡献项是对称能项。迄今为止,对称能关于密度的函数是核物理和天体物理中一个未知而又非常重要的物理量。通过重离子核反应的实验和理论研究来确定对称能的密度依赖关系及其在核反应以及致密星天体事件中的物理效应,是当代核物理基础研究的重要前沿。文章介绍了中能重离子核反应和核物质状态方程的一些背景知识和研究方法,以及近年来的一些进展。     

自旋极化的同位旋非对称核物质性质

利用Skyrme有效相互作用,采用核子–核子相互作用参数SKM*和SⅢ对自旋极化的同位旋非对称核物质的特性和状态方程进行了研究,讨论了非对称核物质的磁化率随密度的变化关系及其同位旋依赖性.结果表明:在Skyrme Hartree Fock框架内,同位旋非对称核物质会发生从非极化态到极化态的相变,而且发生相变的临界密度随同位旋非对称度增大而降低.另外,还与微观BHF(Brueckner Hartree Fock)的理论预言进行了比较和讨论.     

同位旋非对称核物质性质与扩展的BHF方法(Ⅲ)HVH定理与费米能量

在扩展的同位旋相关的Brueckner-Hartree-Fock理论框架内,在整个同位旋自由度范围内研究了质量算子的空穴线展开中不同等级近似下非对称核物质中Hugenholtz-Van Hove定理的满足程度,并计算了中子和质子的费米能量.结果表明为了使Hugenholtz-Van Hove定理达到令人满意的满足程度,需要同时考虑质量算子中的重排贡献和重正修正,从而指出了基态关联对于非对称核物质中单粒子性质的重要性.     

非对称核物质中核子动量分布的微观理论计算(英文)

在Extended Brueckner Hartree Fock（EBHF）近似下, 采用Argonne V18势作为核子 核子相互作用, 计算了基态非对称核物质中核子动量的分布。 对核子的动量分布对同位旋不对称度的依赖关系进行了描述和讨论。 结果表明, 在不对称度为零时, 质子与中子有着基本相同的动量分布。 随着不对称度的增加, 在各自的费米面以下, 质子动量分布减小而中子动量分布增大。 对费米面处的准粒子强度也进行了计算和讨论。 本结果较好地满足了两个理论检验标准Migdal Luttinger theorem 和粒子数守恒律。 We calculate the momentum distribution of nucleons in asymmetric nuclear matter within the framework of the extended Brueckner Hartree Fock approximation at zero temperature, use Argonne V18 potential as two nucleons potential. The isospin asymmetry dependence of the nucleon momentum distribution predicted and discussed. It is shown that as the asymmetry increases, the proton momentum distribution become smaller while the neutron one gets higher below their respective Fermi surfaces with respect to their common values in symmetric nuclear matter. The quasi particle strength at the Fermi momentum also calculated and discussed, we got an improved fulfillment of the Migdal Luttinger theorem and nucleon number conservation.     

同位旋非对称核物质性质与扩展的BHF方法(III)HVH定理与费米能量

在扩展的同位旋相关的Brueckner—Hartree—Fock理论框架内,在整个同位旋自由度范围内研究了质量算子的空穴线展开中不同等级近似下非对称核物质中Hugenholtz—Van Hove定理的满足程度,并计算了中子和质子的费米能量.结果表明为了使Hugenholtz-Van Hove定理达到令人满意的满足程度,需要同时考虑质量算子中的重排贡献和重正修正,从而指出了基态关联对于非对称核物质中单粒子性质的重要性.     

化学不稳定性和同位素分布的同位旋效应

采用同位旋相关的量子分子动力学模型,研究了在轰击能量为40MeV/u和100MeV/u时,¹¹²Sn+¹¹²Sn和¹²⁴Sn+¹²⁴Sn反应产物的同位素分布.发现在40MeV/u时,同位素分布与入射体系的同位旋密切相关;而在100MeV/u时,对这两种不同同位旋体系给出几乎相同的同位素分布.这种同位素分布的能量依赖性为研究化学不稳定性及其与力学不稳定性的竞争提供了新途径 关键词： 化学不稳定性 同位旋效应 同位素分布 同位旋相关的量子分子动力学     

Effect of three-body interaction on hot asymmetric nuclear matter

The properties of hot asymmetric nuclear matter are studied in the framework of the finite temperature Brueckner－Hartree－Fock theory that is extended to include the contribution of microscopic three-body forces. We give the variation of the critical temperature with the asymmetry parameter and show the effect brought by this three-body repulsive potential on the value of the critical asymmetry of the phase transition for asymmetric nuclear matter. Owing to the additional repulsion provided by three-body forces, this value decreases. In addition, the domain of mechanical instability for hot nuclear matter is also indicated, which gradually shrinks with increasing asymmetry and temperature.     

Extraction of Nuclear Matter Properties from Nuclear Masses by a Model of Equation of State

The extraction of nuclear matter properties from measured nuclear masses is investigated in the energy density functional formalism of nuclei.It is shown that the volume energy a1 and the nuclear incompressibility Ko depend essentially on μnN - - pZ - 2EN,whereas the symmetry energy J and the density symmetry coefficient L as well as symmetry incompressibility Ks depend essentially on μn - μp,where μp ＝μp - Ec/ Z,μn and μp are the neutron and proton chemical potentials respectively,EN the nuclear energy,and Ec the Coulomb energy.The obtained symmetry energy is J ＝ 28.5 MeV,while other coefficients are uncertain within ranges depending on the model of nuclear equation of state.``     

MULTI-LAMBDA MATTER IN A CHIRAL HADRONIC MODEL

Multi-lambda matter is investigated in the framework of a chiral hadronic model. It is shown that multi-lambda matter consisting of {N,Λ} is a metastable state as the strangeness per baryon and the density of hadronic matter are varied. The effective lambda mass decreases as the baryon density increases, and remains larger than that of the nucleon.     

Extraction of Nuclear Matter Properties from Nuclear Masses by a Model of Equation of State

The extraction of nuclear matter properties from measured nuclear masses is investigated in the energy density functional formalism of nuclei.It is shown that the volume energy a1 and the nuclear incompressibility Ko depend essentially on μ_nN + μ_pZ - 2E_N,whereas the symmetry energy J and the density symmetry coefficient L as well as symmetry incompressibility Ks depend essentially on μ_n - μ_p,where μ_p ＝μp - ∂E_c/∂Z,μ_n and μ_p are the neutron and proton chemical potentials respectively,E_N the nuclear energy,and E_c the Coulomb energy.The obtained symmetry energy is J ＝ 28.5 MeV,while other coefficients are uncertain within ranges depending on the model of nuclear equation of state.     

凝聚态物质中冷核聚变可能性的理论探讨

本文对凝聚态物质中可能的冷核聚变现象,提出了强耦合冷等离子体模型。通过电化学分析,考虑到强Coulomb屏蔽效应和微热核效应,建立了冷聚变率表达式并导出其近似显式。理论结果表明,聚变率对氘核的低温度和高密度不很灵敏,而对局域氘核的屏蔽修正因子η是敏感的。当η>2时,冷聚变就可观测到。     

铁热稠密物质状态方程的相对论Hartree-Fock-Slater计算

 本文在球元胞、中心力场、相对论Fermi统计近似下，用平均原子模型计算铁热稠密物质在任意温度和密度下的单电子能级和状态方程。这种算法以Zink的解析拟合势作为初始势，求解满足Wigner-Seitz边界条件的Dirac-Slater径向波函数方程。通过简并度是密度的连续函数，考虑了大密度的压致电离效应。这样从另一个角度考虑了电子的能带结构。     

核反应总截面和奇异结构研究

本总结了晕和皮等奇异核子结构研究的现状,介绍了发现晕和皮现象的实验证据。然后集中介绍了利用奇异核反应总截面的实验测量和理论模型,从中提取奇异核物质半径,核内核子分布以及介质中的核子－核子碰撞截面等重要信息,我们将特别强调通过实验测量和理论模型之间的联系来研究奇异结构性质。     

核医学的发展及其与相关学科的关系

核基学是一门多学科相结合的交叉学科。核医学由临床核医学、实验核医学及核医学物理３部分组成。核医学在医疗保健及战胜疾病中发挥了重要作用。核医学所取得的成就和成果与许多相关学科有关,尤其是核物理、核探测技术及计算机科学。２１世纪,核医学的发展面临良好的机遇,但也有严峻的挑战。多学科的渗透和广大物理学专家的积极参与将对核医学的发展做出巨大的贡献。