不对称核反应中的对称能效应研究

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核物质状态方程(EOS)是核物理研究的基本问题之一。EOS中同位旋标量项已经比较确定,因此同位旋矢量项,即对称能的密度依赖,是当前亟待解决的问题。因为对称能与奇异原子核性质及其反应的动力学、核滴线位置、致密星体性质、恒星演化等问题息息相关。本论文利用改进的量子分子动力学(ImQMD05)模型模拟了入射能为35 MeV/u的不对称核反应40Ar+197Au,分析了对称能对产物质量、电荷、同位素分布、角分布、能谱、双微分截面等观测量的影响。主要工作和发现如下:1.研究了ImQMD模型模拟时长对反应产物的影响。研究结果发现由于模型抽取的核系统稳定性问题,导致反应产物质量、电荷分布对模拟时长有比较敏感的依赖。因此我们据反应初级产物的平均激发能来确定停止时间,可以减小模型不稳定性带来的影响。2.研究了不同碰撞参数下不同对称能密度依赖形式给出的反应产物电荷、质量分布。发现在软的对称能作用下,中心和半中心碰撞下反应体系碎裂更加明显,中等质量碎块增多。进一步分析了对称能对轻核(Z=2、3、4)、类弹(Z=9、10、11)、类靶(Z=58、60、62)产物的同位素分布的影响,发现同位素分布中心核的不对称度随着碰撞参数增大而增大,而分布宽度基本不依赖于碰撞参数。通过比较3个核素(Z=58、60、62)同位素分布中心核的不对称度与相应的β稳定核的不对称度表明,β稳定核的不对称度更接近软对称能(γ=0.5)的计算结果。3.通过角分布、能谱、双微分截面深入研究了对称能对中子-质子产额比的影响。结果表明不同出射角和出射能量的核子,对对称能的敏感度不一样。小角度、中等能量区间的中子-质子产额比的灵敏度最高。对出射的中子、质子进行角度、能量挑选,选择中心、半中心碰撞,出射角度小于30?、能量在30-60MeV范围内的中子和质子,可将中子-质子产额比对对称能变化的灵敏度提高约35%。
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