核物質(zhì)狀態(tài)方程,即核子能量與核物質(zhì)密度、同位旋不對稱度及溫度的熱力學(xué)關(guān)系,一直以來都是核物理領(lǐng)域的研究熱點。尤其是近年來,隨著世界各地放射性束流裝置的大力建設(shè)與發(fā)展,狀態(tài)方程的同位旋自由度引起人們高度關(guān)注。雖然人們已經(jīng)基本掌握在一定密度范圍內(nèi)的同位旋對稱核物質(zhì)的狀態(tài)方程(其不可壓縮系數(shù)K0=200-260MeV),但是,目前對于同位旋非對稱核物質(zhì)的性質(zhì)認識還非常有限,其最大的不確定性來自密度依賴的對稱能。而對稱能的知識對理解奇特核的性質(zhì)、放射性核重離子碰撞及中子星的結(jié)構(gòu)都至關(guān)重要。因此,實驗與理論上都在對它開展大力的研究。直到最近,在飽和點(ρ0)附近的對稱能才被約束在一個相對較窄的范圍,但對于高密度區(qū)的對稱能仍然很不清楚。 重離子碰撞實驗結(jié)合輸運模型是目前研究核狀態(tài)方程或?qū)ΨQ能高密行為最重要的手段之一。最近,德國重離子研究中心的FOPI實驗組給出了一系列中能(入射能量從90A MeV到1500A MeV)重離子碰撞中的觀測量,如輕質(zhì)量碎片的產(chǎn)額、核阻止本領(lǐng)、集體流等,為我們進一步精確約束不可壓縮系數(shù)K0、更新改進輸運模型和提取對稱能的密度依賴行為提供了新的機會。 我們對極端相對論量子分子動力學(xué)(UrQMD)模型的平均場、碰撞項及碎片構(gòu)建方法做了改進與更新。使用Skyrme能量密度泛函給出UrQMD模型中的勢能參數(shù),選取了更多不同特性的Skyrme勢；更新了介質(zhì)修正的核子核子碰撞截面及Pauli阻塞部分；考慮了同位旋無關(guān)和相關(guān)的碎片構(gòu)建方法。通過細致的研究這三個部分對觀測量的影響,我們發(fā)現(xiàn),(1).很難利用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)與模型對K0給出更加精細的約束；(2).介質(zhì)修正的核子核子碰撞截面對輕質(zhì)量碎片的核阻止和集體流影響很明顯；(3).碎片的構(gòu)建方法對碎片集體流的影響較弱,盡管它會顯著的影響碎片的產(chǎn)額。同時我們發(fā)現(xiàn),一組特定的模型參數(shù)設(shè)置能夠很好的解釋大多數(shù)實驗數(shù)據(jù)。 在更新的UrQMD模型的框架下,通過選取19組同位旋標(biāo)量性質(zhì)(如K0)相似,而同位旋矢量性質(zhì)(如對稱能斜率參數(shù)L)差別較大的Skyrme參數(shù),而且,為了研究同位旋標(biāo)量部分的不確定性對結(jié)果的影響,還選取了2組K0較大的Skyrme參數(shù),研究了不同快度區(qū)間內(nèi)中子、質(zhì)子(氫同位素)橢圓流隨橫動量的變化。發(fā)現(xiàn)中子-質(zhì)子(氫同位素)橢圓流之差(v2n-v2p)和比(v2n/v2p)敏感于對稱能的斜率參數(shù)L,特別是在非中心快度區(qū)間內(nèi)低橫動量端的v2n/v2p尤為敏感,而對K0和介質(zhì)修正的截面不敏感。通過與FOPI/LAND橫動量依賴的v2n/v2H數(shù)據(jù)比較,在95%的可信區(qū)間給出L=89±45MeV。同時比較了FOPI/LAND給出的積分橢圓流的數(shù)據(jù),v2n-v2p、v2n/v2p、v2n-v2H、和v2n/v2H給L的中心值約為85MeV�？紤]到實驗上使用不同的選擇事件的方法對數(shù)據(jù)結(jié)果的影響,還比較了使用ERAT方式給出的積分橢圓流的實驗數(shù)據(jù),給出L的中心值為110MeV。這些結(jié)果與先前UrQMD模型及Tubingen量子分子動力學(xué)模型利用相同的實驗數(shù)據(jù)給出的結(jié)果有很好地一致性,而與目前有關(guān)文獻使用π-/π+給出的對稱能約束結(jié)果都不相同。此外,還發(fā)現(xiàn),在非中心快度區(qū)間內(nèi)3H與3He橢圓流之差敏感于對稱能。
【學(xué)位單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2014
【中圖分類】：O571.6
【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 核狀態(tài)方程及對稱能
    1.2 對稱勢及核子有效質(zhì)量
    1.3 重離子碰撞中的集體流
        1.3.1 直接流
        1.3.2 橢圓流
    1.4 研究目的和主要內(nèi)容
第二章 輸運模型
    2.1 玻爾茲曼類輸運模型
    2.2 量子分子動力學(xué)類輸運模型
    2.3 極端相對論量子分子動力學(xué)模型
第三章 UrQMD模型的改進
    3.1 改進一：平均場部分
    3.2 改進二：碰撞項部分
    3.3 改進三：碎片的構(gòu)建方式
第四章 輕質(zhì)量碎片的核阻止及集體流
    4.1 模型參數(shù)設(shè)置
    4.2 碎片產(chǎn)額與核阻止本領(lǐng)
    4.3 輕質(zhì)量碎片的集體流
        4.3.1 介質(zhì)修正的核子核子散射截面對集體流的影響
        4.3.2 平均場和碎片構(gòu)建方式對集體流的影響
第五章 對稱能密度依賴行為的探究
    5.1 低密區(qū)對稱能
    5.2 高密區(qū)對稱能
        5.2.1 質(zhì)子與中子的橢圓流
        5.2.2 ~3H與~3He的橢圓流
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
在學(xué)期間的研究成果
致謝

【共引文獻】

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本文編號：2833895