高密非对称核物质状态方程的约束研究

The high-density equation of state (EOS) of asymmetric nuclear matter is one of the hot topics in today's nuclear community. It plays an essential role in understanding a number of physical phenomena and processes. Much progress has been made for constraining the EOS of symmetric nuclear matter. However, the EOS of asymmetric matter, i.e., the density-dependent symmetry energy, is still uncertain..In this project, we will first study the nucleon-nucleon short-range correlations based on the microscopic many-body theory approach. Then in the framework of the isospin-dependent Boltzmann-Uehling-Uhlenbeck (IBUU) transport model, using the modified initialization of the nucleon in colliding nuclei, as well as the improved mean-field potential, we study the influence of the nucleon-nucleon short-range correlations in heavy-ion collisions. We also focus on the intermediate process of nuclear collisions, to quantitatively show how the final-stage observables are affected by the specific density region of the symmetry energy. Based on above study we will make comparison between our transport calculations and the related experimental data to get information on the high-density behavior of the symmetry energy.

高密非对称核物质状态方程的确定是近二十年来核物理研究的前沿热点之一。其对核物理以及核天体领域研究都具有重要意义。目前人们对状态方程的同位旋无关部分已经进行了大量的理论与实验研究，有了一个大致的共识。但对同位旋相关部分，即对称能的密度依赖性，由于实验数据的不足，迄今仍然没有一个公认的约束范围。.本项目拟基于微观多体理论方法，研究核子-核子短程关联及核子在费米面以下和费米面以上的动量分布形式，在此基础上修正核反应初始化所需的弹靶核里面核子的动量分布形式，同时对输运模型中影响核子输运的单粒子势也作相应改进，继而研究中能重离子碰撞中的核子-核子短程效应对核反应末态观测量的影响。在输运理论模型计算中重点研究核反应的中间过程信息，定量地研究末态观测量携带的高密对称能信息以及探测对称能的具体密度区间。最后将输运理论模型计算结果与实验数据比较，约束对称能的高密行为。

高密非对称核物质状态方程的确定是近二十年来核物理研究的前沿热点之一。其对核物理以及核天体领域研究都具有重要意义。目前人们对状态方程的同位旋无关部分已经进行了大量的理论与实验研究，有了一个大致的共识。但对同位旋相关部分，即对称能的密度依赖性，由于实验数据的不足，迄今仍然没有一个公认的约束范围. 我们基于实验获得的核子-核子短程关联信息，将微观输运模型里弹靶原子核的核子动量分布扩展到核费米动量之上，调整了输运模型单核子势参数，修正了对称能的动量相关部分（动能部分）与势作用部分。同时也运用BHF多体方法，得到了对不同密度和同位旋度下核子的高动量分布，并用拟合公式对原有反应模型的初始化部分进行改进，并将计算结果与实验对比。另外我们发现pion介子并不能很好地探测高密对称能。为了更好的寻找对称能敏感探针，我们对pion介子在碰撞过程中的产生、吸收以及多次散射过程进行了研究，我们发现散射次数和pion介子的对称能敏感性呈正相关。此外我们也对更高能量下碰撞产生的双奇异粒子Cascade的实验观测量进行了研究。