重离子核反应中余核标度现象和手征磁效应研究

发布时间：2020-05-18 12:57

【摘要】：重离子碰撞是用来研究核物质结构与性质的途径,而等量异位素产额比方法常被用来研究碰撞反应中产生的碎片信息,其对于研究系统中核子化学势的差异性以及系统不确定度的关系有着重要的作用,对于重离子碰撞中核子信息的研究一直是核物理研究的前沿课题。相比于重离子碰撞,相对论重离子碰撞后的产物则更加微观。在极高能量下的相对论重离子碰撞可以产生夸克胶子等离子体(QGP),手征磁效应(CME)存在的基石就是夸克胶子等离子体,研究手征磁效应有助于对夸克胶子等离子体性质的研究,手征磁效应的产生机制目前并未确悉,对其的研究是当前国内外的热门课题。RHIC能区下手征磁效应的研究目前已经取得了突破性的成果,由此激发了对LHC能区下的手征磁效应的研究的兴趣。基于以上背景本文主要涉及的工作为两部分:(1)探究重离子核反应中的余核标度现象。具体工作如下:运用碎片产额公式推导出IYR方法的表达式,进而在IYR方法的基础上推导出等量异位素产额比方法(IBD)。等量异位素产额比方法主要用来研究重离子核反应中系统的信息不确度的关系。将等量异位素产额比方法运用到炮弹碎裂反应(projectile fragmentation)、散裂反应(spallation)、裂变反应(fission)中,对比结果发现,三种核反应机制都具有很好的标度现象。(2)运用相对论输运模型(AMPT)研究手征磁效应。相对论重离子碰撞提供了研究夸克味特征的条件,这是由于碰撞中发生了退禁闭,产生了夸克胶子等离子。手征磁效应的研究与夸克胶子等离子体的性质息息相关,并且映射着QCD相变的性质。研究运用相对论输运模型主要对实验LHC能区下的手征磁效应进行分析。本文分析模拟了ALICE实验组2.76 TeV Pb+Pb的CME效应,并对手征磁效应与夸克味数量依赖性关系展开了探索性的研究。
【图文】：

图 1-1 高能重离子碰撞的时空演化高能重离子碰撞主要分为以下几个阶段：（1)初始化阶段在高能重离子碰撞过程中，两个高速带电的粒子相向运动，由于粒子的速度过高，发生洛仑兹收缩，由此导致粒子状态的改变，改变后的粒子简略的可以看成两个“圆盘”，厚度为：D=2R/r (1-1)其中 R 是处于静止参考系中的粒子半径，r 为洛仑兹收缩因子。如果粒子的能量较低，发生弹性碰撞后的两粒子会直接分开；而能量较高时，“圆盘”状的两粒子会穿透彼此，即发生剧烈的强相互作用。（2）碰撞动力学演化阶段两个具有极高能量的粒子在发生强相互作用之后，大量能量会沉积在碰撞系统的中间区域，大量的部分子由于真空激发被产生出来。使系统可以在极短时间内达到局部平

[23]。如图2-1研究的是1 A GeV208Pb+d发生散裂反应产生的碎片和同属于散裂反应机制下的208Pb+p 产生的碎片的结果图。图 2-1 散裂反应 1A GeV208Pb+d 与208Pb+p 的 IBD图 2-1 中横坐标表示的是碎片的质量数 A，纵坐标表示的是碎片产额的对数值用S lnR21表示，m 代表的是两个碎片丰中子度，m=2 代表的是丰中子数相差为 2 的两个碎片的结果；m=4 代表的是丰中子数相差为 4 的两个碎片的 IBD 结果；m=6 代表的是相差为6 的丰中子数的两个碎片的结果。图形中在纵坐标值为-0.6-0的区域内有条阴影带，可以看出在这条阴影带内丰中子度分别为 2，4 和 6 的三条曲线重叠在一起，重合的阴影带反应了信息不确定性的 S lnR21近似是一个常数，，这个常数的范围为 - 0.3 0.3(见图2-1 的阴影部分)
【学位授予单位】：河南师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O571.6

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本文编号：2669749