在本文中,我們主要利用中能重離子核反應(yīng)中產(chǎn)生的光子研究原子核的性質(zhì),包括利用巨偶極共振現(xiàn)象（GDR）研究形變核的性質(zhì)和利用高能光子作為探針研究原子核的液氣相變性質(zhì)和集體流現(xiàn)象。首先,在擴(kuò)展的量子分子動力學(xué)模型（EQMD）框架下,我們系統(tǒng)性地研究了Sm（A=134-154）和Nd（A=130-150）兩個同位素鏈的GDR能譜與原子核形變參數(shù)的關(guān)系。在該工作中,先對理論計算的結(jié)果與實驗測量的數(shù)據(jù)展開對比,從而驗證了模型和GDR理論計算方法的可靠性。與此同時,還預(yù)言了 134,136,138Sm和130,132,134Nd六個核素的GDR能譜。隨后,研究了形變核的長短軸GDR能譜的共振峰位Em和長短軸共振峰位之差ΔEm隨質(zhì)量數(shù)的變化,發(fā)現(xiàn)它們極度地依賴于原子核的形變大小。然后,進(jìn)一步定量地研究了ΔEm/（?）m與形變參數(shù)β的關(guān)聯(lián),得到在Sm同位素鏈中ΔEm/（?）m=0.69402β-0.00869,在Nd同位素鏈中ΔEm/（?）m=0.53845β-0.02872,證明了形變核的共振峰位與形變參數(shù)成正比。最后,我們還研究了 150Nd的GDR能譜的對稱能依賴性,發(fā)現(xiàn)利用EQMD模型研究形變... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所)上海市

【文章頁數(shù)】：125 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

物質(zhì)結(jié)構(gòu)的簡明示意圖，取自文獻(xiàn)[2]

第1章引言態(tài)的認(rèn)識。三是重離子物理成為核物理研究的重要方面。新元素、新核素的合成基本都是借助重離子核反應(yīng)。原子核高自旋態(tài)的產(chǎn)生及導(dǎo)致的超形變、巨形變核形態(tài)的發(fā)現(xiàn)以及極端條件下原子核的性質(zhì)也只能在重離子核反應(yīng)中實現(xiàn)。四是核子更深層次結(jié)構(gòu)。相對論重離子碰撞提供了研究強(qiáng)子相到夸克-膠子等離子體相相變的機(jī)會。圖1.2核素圖。Figure1.2Nuclearlandscape.根據(jù)重離子核反應(yīng)中束流能量的劃分，可以將其分為四個能區(qū)[5,6]：1.低能區(qū)，庫倫位壘～15MeV/nucleon。在該反應(yīng)能區(qū)，平均場效應(yīng)占主導(dǎo);2.中能區(qū)，15～200MeV/nucleon。這個能區(qū)的反應(yīng)機(jī)制非常復(fù)雜，存在平均場效應(yīng)、兩體碰撞和泡利阻塞效應(yīng)三種機(jī)制相互競爭；3.相對論能區(qū)，200MeV/nucleon～10GeV/nucleon，此能區(qū)主要是核介質(zhì)中的核子-核子相互作用；4.超相對論能區(qū)，大于10GeV/nucleon，該能區(qū)主要用于尋找夸克-膠子等離子體(QGP)相變。根據(jù)本文的研究內(nèi)容，下面將簡單介紹中能重離子核反應(yīng)、中能重離子核反應(yīng)中光子的產(chǎn)生機(jī)制、巨偶極共振現(xiàn)象以及高能光子的研究背景。1.1中能重離子核反應(yīng)通常人們把質(zhì)量數(shù)大于4或電荷數(shù)大于的核之間的碰撞，稱為重離子碰撞。原子核是指將原子中的電子都剝離后剩下的離子，但是離子不一定要將電子完全剝離，這只是一個較一般的概念。在重核碰撞實驗中，束流粒子一般并未完全被電離，所以重核碰撞被稱為重離子碰撞，在此過程中發(fā)生的核反應(yīng)，就稱為3

如，，)引起的核反應(yīng)相比，重離子核反應(yīng)具有下列一些特點：重離子的原子核序數(shù)比輕粒子大，所以它與靶核的庫倫相互作用更強(qiáng)；重離子核反應(yīng)中形成的合成體系的激發(fā)能更容易達(dá)到幾十MeV，甚至100MeV以上；重離子的質(zhì)量數(shù)大，與每核子入射能量相同的輕粒子相比，合成體系獲得的角動量可以很大；重離子的德布羅意波長較短。在重離子核反應(yīng)中，入射能量(/)、碰撞參數(shù)(b)以及參與反應(yīng)的彈核和靶核共同決定了重離子核反應(yīng)的反應(yīng)機(jī)制[6]。其中，/的大小決定了核子相對運(yùn)動的德布羅意波長()和反應(yīng)過程中核子的平均自由程()，如圖1.3所示。可以看到，隨/的增加呈逐漸減小的趨勢。當(dāng)/小于10MeV，同核的尺寸(R)可比較。在/為幾十個MeV能量下，與核子相互作用距離(d)接近。對于核子的平均自由程，當(dāng)/<10MeV時，大于R，此時核子-核子散射以平均場為主要作用；當(dāng)/>1GeV時，小于R，此時核子-核子兩體碰撞起主導(dǎo)作用；考慮了核子的費(fèi)米性質(zhì)后，處于中間過渡區(qū)的中能重離子核反應(yīng)則由平均嘗兩體碰撞和泡利阻塞共同決定反應(yīng)機(jī)制的基本特征[8]。圖1.3相對運(yùn)動的德布羅意波長(a)和核子的平均自由程(b)隨入射能量的變化,取自文獻(xiàn)[8]。Figure1.3Therelativewavelengthofthesystem(a)andthemeanfreepathofthenucleons(b)asafunctionofincidentenergy[8].碰撞參數(shù)是指彈核和靶核在反應(yīng)平面垂直于束流方向的距離，如圖1.4所示。它反映了彈核和靶核相互作用的激烈程度[6]。當(dāng)碰撞參數(shù)b較大時，即>+，重離子與靶核的相互作用只有庫倫作用，此時只能發(fā)生盧瑟福散射和庫倫激發(fā)；當(dāng)≈+時，核力開始起作用，只是作用時間很短，彈核和靶核相切而過，可能發(fā)生彈性散射、非彈性散射以及準(zhǔn)彈性散射，期間會有少4

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]利用EQMD模型對原子核基態(tài)性質(zhì)的研究[J]. 王閃閃,曹喜光,張同林,王宏偉,張國強(qiáng),方德清,鐘晨,馬春旺,何萬兵,馬余剛.  原子核物理評論. 2015(01)
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[3]Impact parameter and beam energy dependence for azimuthal asymmetry of direct photons and free protons in intermediate energy heavy-ion collisions[J]. 劉桂華,馬余剛,蔡翔舟,方德清,沈文慶,田文棟,王鯤.  中國物理C. 2009(S1)

博士論文
[1]中能重離子碰撞中輸運(yùn)性質(zhì)以及電磁場效應(yīng)研究[D]. 鄧先概.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所) 2019
[2]奇異結(jié)構(gòu)原子核的巨偶極共振性質(zhì)研究[D]. 何萬兵.中國科學(xué)院研究生院（上海應(yīng)用物理研究所） 2015



本文編號：3571339