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核物质不可压缩系数是描述核物质状态方程的主要物理量之一,反映了核物质压缩的难易程度。目前,核物质不可压缩系数在国际上得到了广泛的研究并得到了一些重要的结果。一方面,核物质不可压缩系数的计算对于描述有限核性质以及重离子碰撞动力学性质有重要意义;另一方面,高密度区域核物质不可压缩系数对于中子星结构等研究至关重要。
本文在采用Argonne18势并包含三体核力的微观多体Brueckner-HartreeFock(BHF)理论框架内系统研究并预言了非对称核物质的不可压缩系数。论文首先通过对微观多体BHF理论预言的非对称核物质状态方程的同位旋标量部分E0(p)与同位旋矢量部分Esym(ρ)分别进行参数化,给出了非对称核物质状态方程的参数化解析形式。在此基础上,本文进一步计算并得到了非对称核物质不可压缩系数及其对于密度和同位旋非对称度依赖关系--这方面的微观理论研究目前在国际上还较为少见的。本文的研究结果表明:在给定同位旋非对称度下,随着密度的增大,不可压缩系数是单调递增的;在给定密度下,随着同位旋非对称度的增大,不可压缩系数同样表现出单调递增的性质。论文还讨论了三体核力的影响。
同时,本文还在BHF理论框架内,预言了一些重要的平衡点(或称为饱和点)的性质及其对同位旋非对称度的依赖关系。研究结果表明:非对称核物质的平衡密度(如果存在的话)随同位旋非对称度平方的增大而线性减小;非对称核物质平衡密度处的不可压缩系数随同位旋非对称度的增大而减小。另外,本文还给出了对称能的斜率参数和曲率参数这两个重要的物理量。在考虑三体核力的情况下,得到的在对称核物质平衡密度下的对称能斜率参数为70.13MeV,与通过重离子碰撞实验提取的结果88±25MeV相符。
本文的主要结论在考虑三体核力的处理结果;但为了说明三体核力的主要影响,本文还给出了仅考虑二体核力所得的结果。本文对所得结果和前人的结果做了深入的比较和讨论,可以看到为了揭开核物质的本质还有很多工作值得深入去做。