中低能重离子碰撞中的多重碎裂与核温度

作     者：毛莉花 

作者单位：广西师范大学 

学位级别：硕士

导师姓名：欧立;王宁

授予年度：2015年

学科分类：08[工学] 0827[工学-核科学与技术] 082701[工学-核能科学与工程] 

主      题：中低能重离子碰撞 多重碎裂 产物电荷分布 激发能 核温度 核态方程 对称能 

摘      要：中低能重离子碰撞是目前在地球实验室里研究高温高密核物质性质的唯一手段。多重碎裂是中低能重离子碰撞的一个重要机制,正确描写这一现象是对理论模型的一个重要的检验。不对称核物质核态方程是当前核物理研究的一个热点。它不仅对远离β稳定线的核结构、核反应很重要,而且对核天体物理的许多问题,如中子星结构、超新星爆发的动力学等,也十分重要。中高能重离子碰撞中,系统可能被加热,而一些天体演化过程中也会出现高温环境。因此,研究对称能的温度依赖,以及对称能的密度依赖对核温度的影响也是一个非常重要的课题。本文采用改进的量子分子动力学模(ImQMD)型加上GEMINI统计衰变模型研究了中低能重离子碰撞的多重碎裂以及弹核碎裂核温度。本文的一个工作是研究中低能重离子碰撞的多重碎裂。在模拟中低能重离子碰撞之前,我们首先从核的基态性质,如结合能、方均根半径等,检验了ImQMD模型的可靠性和稳定性。计算了几个熔合反应体系的激发能,并与根据反应Q值计算得到的复合体系激发能进行比较,检验了两种计算激发能的方法,验证了ImQMD模型的合理性。接着采用ImQMD模拟了E = 35 MeV/u的197 Au+ 197 Au反应。通过分析初级碎块大小和激发能的关联随时间的演化得知,对于擦边反应,即使动力学模拟进行到相当长时间后,仍然有很大一部分初级碎块保留了较高的激发能。因此在动力学模拟后进行统计衰变分析是十分必要的。最后采用ImQMD+GEMINI的混合模型,很好地再现了入射能E=35MeV/u 的 197Au+197Au反应产物的电荷分布。本文的另一工作是研究中低能重离子碰撞的核温度。首先,我们用ImQMD+GEMINI模型研究了600 MeV/u 107,124Sn+120Sn反应中弹核碎裂产物的电荷、束缚电荷以及同位素分布。得到的结果能比较好地再现实验数据。接着我们采用氦锂温度计抽取了600 MeV/u isoSn+120Sn的核温度,得到的核温度随束缚电荷的变化行为与实验数据一致。我们还研究了系统同位旋不对称度和对称能密度依赖对核温度的影响。发现反应中的核温度与弹核的同位旋不对称度有关,同位旋不对称度大的系统核温度相对较高。在模型中采用不同对称能密度依赖形式计算得到的核温度表明：硬的对称能给出的核温度要高于软的对称能给出的核温度,尤其是对丰中子体系更加明显。并且,通过与实验数据的比较发现,稍软的对称能较好再现实验数据。这与其他观测量约束得到的对称能范围是一致的。