通过轻带电粒子发射研究裂变反应中的对称能效应

发布时间：2017-07-07 15:20

  本文关键词：通过轻带电粒子发射研究裂变反应中的对称能效应

  更多相关文章： 对称能 重离子碰撞 Im QMD模型 裂变反应 多源模型

【摘要】：非对称核物质状态方程的研究是当今核物理领域的热点问题之一,对人们了解中子星演化,丰中子核的结构,融合反应截面等问题至关重要。现阶段已对饱和密度点附近的对称能有了一定的约束,但仍有一定的误差。基于35Me V/u40Ar+197Au的裂变实验数据,以及改进的量子分子动力学模型(Im QMD),本论文研究了该反应中的动力学裂变特征,以及反应过程中轻带电粒子的同位旋相关性。本论文基于裂变碎片的速度重建裂变事件。针对重建出来的裂变事件,对比实验室系下158°,80°两个角度测量到的p,d,t,3He,4He,6He的产额,发现前角区的粒子更丰中子性。通过与Im QMD模型的对比,发现这种角度关联的同位旋效应与反应过程中不同同位旋粒子的发射时间有关,可作为约束低密区对称能的探针。为了通过实验数据来研究与粒子发射时间关联的同位旋效应,本文利用运动源模型,通过拟合158°,80°两个角度的粒子能谱,得到粒子在前平衡,复合核,裂变碎片三个时间上大致可区分的阶段的发射几率。通过对比三个阶段p,d,t的发射几率,发现越丰中子的粒子越倾向于早期发射出来,且这一同位旋相关的过程可以持续～1000fm/c或更长,直到余核的裂变。与Im QMD的模拟结果对比发现,这一现象与体系的对称能相关,可能是约束低密区对称能的又一探针。因已有的实验数据中探测器数目少,且覆盖角有限,本论文仅与Im QMD模型进行了定性比较。为了对低密区对称能做进一步的定量约束,我们研究小组于2014年基于HIRFL的RIBLL1终端进行了新的30Me V/u40Ar+197Au裂变实验。该实验是基于RIBLL1实验终端的主束实验,本论文对该终端主束实验的中子屏蔽问题给出了指导值;同时对该实验所用探测器的结构,性能,实验过程中所用电子学等问题进行概述;并在文章的最后介绍了该实验的数据处理过程,及一些初步结果。
【关键词】：对称能 重离子碰撞 Im QMD模型 裂变反应 多源模型
【学位授予单位】：清华大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：O571
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第1章 引言9-20
• 1.1 背景介绍9-11
• 1.2 非对称核物质状态方程11-12
• 1.3 约束低密区Esym(ρ)的HIC方法12-19
• 1.3.1 早期发射粒子的N/Z13-15
• 1.3.2 同位旋扩散15-16
• 1.3.3 RIB实验对Esym(ρ)的约束16-17
• 1.3.4 类弹类靶的碎裂17-18
• 1.3.5 HIC方法小结18-19
• 1.4 总结19-20
• 第2章 Im QMD模型对裂变反应的计算20-31
• 2.1 Im QMD模型的介绍20-22
• 2.2 Im QMD模型对裂变反应的模拟22-29
• 2.2.1 动力学裂变的介绍23-25
• 2.2.2 模型模拟的碰撞产物分布25-26
• 2.2.3 裂变特征的重现26-29
• 2.3 裂变反应中带电粒子的同位旋效应29-30
• 2.4 总结30-31
• 第3章 裂变反应的数据分析31-55
• 3.1 探测器布局31-34
• 3.1.1 几何位置32
• 3.1.2 PPAC的空间覆盖角32-33
• 3.1.3 望远镜的PID能力33-34
• 3.2 裂变事件的重建34-37
• 3.2.1 裂变平面，，相对速度34-35
• 3.2.2 质量不对称度η，激发余核的速度35-36
• 3.2.3 裂变碎片的角关联36-37
• 3.3 激发余核性质的分析37-40
• 3.4 LCP发射角的同位旋相关性40-41
• 3.5 数据的多源模型分析41-51
• 3.5.1 多源模型介绍41-42
• 3.5.2 多源模型拟合及误差分析的方法42-45
• 3.5.3 对激发余核的速度分窗分析45-48
• 3.5.4 对裂变碎片的质量不对称度η分窗分析48-51
• 3.6 与Im QMD的计算结果对比51-54
• 3.6.1 不同发射阶段LCP的同位旋效应51-53
• 3.6.2 发射角度不同的LCP的同位旋效应53-54
• 3.7 总结54-55
• 第4章 新裂变实验的准备工作55-74
• 4.1 RIBLL1的中子屏蔽55-62
• 4.1.1 中子源特征的模拟56-58
• 4.1.2 屏蔽体的选择58-62
• 4.2 探测器的结构及性能测试62-70
• 4.2.1 PPAC的结构与测试62-68
• 4.2.2 半导体望远镜的组装与测试68-70
• 4.3 探测器的布局及电子学的搭建70-73
• 4.3.1 探测器的布局70-72
• 4.3.2 电子学的搭建72-73
• 4.4 总结73-74
• 第5章 30Me V/u40Ar +197Au数据的初步分析74-79
• 5.1 数据处理的程序框架74-75
• 5.2 PPAC对裂变碎片的测量75-77
• 5.3 半导体望远镜对LCP的测量77-78
• 5.4 总结78-79
• 第6章 结论与展望79-81
• 参考文献81-87
• 致谢87-89
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果89-90

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本文编号：530783