高能重离子碰撞动力学和对称能高密行为研究

高密区域同位旋非对称核物质性质是理解天体演化相关物理问题的重要参量，如中子星性质、超星系爆发等。目前，人们对高密区域同位旋非对称核物质状态方程信息了解甚少。高能重离子碰撞(100 MeV/核子-1000 MeV/核子)可以使碰撞中心区域核子密度达到2-3倍饱和密度，并产生pion介子和奇异粒子等，因此这些粒子可以作为高密核物质相图的探针。本项目中，我们进一步完善近几年发展的兰州量子分子动力学(LQMD)模型，考虑核介质效应的影响，如核子－核子碰撞受核介质效应的影响，共振态衰变在核介质环境中的变化，产生粒子运动受核势的影响等；考虑核子－核子相互作用势动量相关项的矢量部分。基于LQMD模型，我们将深入研究核介质效应对中高能重离子碰撞动力学的影响，进一步分析对称能高密信息的灵敏探针。结合兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSR)上即将开展的实验工作，我们给出理论预先研究。

本项目执行期间(2012.01.01-2015.12.31)，开展了高能重离子碰撞中粒子产生机制、强子核介质效应、高密区域对称能和核子有效质量同位旋劈裂四个方面的研究内容。我们建立了同位旋、动量和密度依赖的强子输运模型，即兰州量子分子动力学(LQMD)模型。基于该模型，我们研究了高重子密度区域核子有效质量劈裂同位旋效应，提出了高动能区域中子和质子椭圆流差和微分流、中质比等物理量敏感于有效质量劈裂。给出了一些探针高密对称能观测量，如中质比或双比值动能分布，pion-/pion+, K0/K+, sigma-/sigma+ 动能分布和激发函数，中子和质子平面流差快度分布，为HIRFL-CSR开展对称能密度依赖性进行了深入分析。我们研究了赝标量介子和超子产生核介质效应和同位旋效应，提取了K-饱和密度光学势为-100MeV。反质子引起的核反应中粒子产生机制和超核形成做了研究。