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。     

山东大学(威海)开展的核物理研究

综述了山东大学威海校区原子核物理研究团队在原子核精细谱学、核天体物理、探测器研制和高能核物理等方向开展的研究工作及最新进展;尤其重点介绍了$A\sim 110$核区原子核的形状共存和带交叉延迟,“订书机”和“雨伞”模式转动带,碳氮氧循环过程中关键核反应的测量进展,中子星参数化的状态方程及双中子星并合引力波研究,带电粒子探测器的设计与制作,相对论重离子碰撞物理中量子输运理论和高阶反常输运等研究工作,并展望了下一步的工作重点。     

100 MeV质子束流品质诊断及剂量测量准确性评估方法研究

质子辐射生物学效应是太空放射生物学和质子束放疗研究的重要基础,可为空间环境下人员的危险性评估以及质子治疗优化设计提供科学依据。依托加速器建立相应的生物样本辐照技术是开展此类研究的前提条件。中国原子能科学研究院最近建立的100 MeV强流质子回旋加速器提供的中能质子束流为目前国内能量最高,特别适合用于太空放射生物学和质子治疗相关研究。本研究中,利用在束和离线等多种手段建立了中能质子束流诊断和剂量测量方法,对加速器引出的100 MeV质子照射野大小、均匀性等束流品质以及剂量测量系统准确性进行了分析和评估。结果表明,对光子剂量响应好的LiF(Mg,Ti)热释光探测器,对90 MeV质子同样具有良好的剂量响应关系,可作为中能质子剂量准确性评估的手段之一。在5.0 cm×5.0 cm照射野范围内,加速器引出的100 MeV质子束流的均匀性好于90%,在线剂量测量系统准确性好于93%,束流品质和剂量测量条件基本满足辐射生物学的要求,可为质子辐射生物学效应研究的开展提供可靠保障。     

部分子相互作用与(S_(NN))~(1/2)=130GeV Au-Au碰撞中两粒子的横向动量关联(英文)

采用蒙特卡罗模型AMPT 究了(S_(NN))~(1/2)=130GeV Au Au碰撞中部分子相互作用对两粒子横向动量关联的影响,结果表明部分子相互作用对两粒子的横向动量关联有重要的贡献．还计算了AMPT模型中(S_(NN))~(1/2)=130GeV Au Au碰撞的两粒子横向动量关联与碰撞对心性的依赖关系并与来自STAR的实验数据进行了比较,发现AMPT的理论预言很好地符合实验数据．     

高能重离子碰撞中的次级碰撞过程与末态K+/π+比例的升高

高能重离子碰撞中K⁺/π⁺比例的显著升高被认为是夸克、胶子等离子体形成的一个可能信号.基于参加者核子模型和次级粒子形成时间的概念,本文对Si(14.5A GeV/c)与Au的中心碰撞进行了Monte Carlo模拟计算.在计算中考虑了如下次级碰撞过程:πN→K⁺Y、ππ→KK以及πN的单电荷交换反应.本文的计算结果表明:由这些次级碰撞过程导致的末态的K⁺/π⁺比例的升高不足以解释BNL的E802组观测到的实验数据.     

高能重离子碰撞中的末态分布与夸克物质信号

本文结合液体动力学模型与状态方程,分析讨论了高能重离子碰撞过程中是否发生相变以及相变的级次对末态分布的影响.由于集体效应随入射能量和核质量的增加而加强,预计对于RHIC(每对核子能量S=100+100GeV)上进行的¹⁹⁷Au-¹⁹⁷Au碰撞,快度分布有可能作为夸克物质形成的信号.