中能重离子碰撞中非对称核物质相变研究

相变是自然界中普遍存在的现象，对核物质相变的研究一直是国际前沿热点，它不仅对核物理本身，而且对核天体物理的研究都具有非常重要的意义。本项目拟基于我国大科学实验装置兰州重离子加速器与冷却储存环(HIRFL-CSR)，利用中能丰中子核重离子碰撞中产生极端条件非对称核物质，对非对称核物质相变进行实验研究，同时利用反应动力学理论模型（AMD,CoMD,QMD等）进行理论计算和分析，并与实验数据进行比较。实验上通过对大角度范围内的中能重离子碰撞多重碎裂反应产物中轻带电粒子和中等质量碎片同位素产额的测量，可以得到非对称核物质相变的相关信息。本课题主要对非对称核物质相变的朗道相图的规律，相变的临界行为，对称能、对能、表面能及库仑能对非对称核物质相变的影响，以及相变动力学等方面进行研究。

相变是自然界中普遍存在的现象，对核物质相变的研究一直是国际前沿热点，它不仅对核物理本身，而且对核天体物理的研究都具有非常重要的意义。基于项目基金资助，本课题从实验和理论两方面对核物质性质及相变规律进行了研究。我们建立了一套用于中高能重离子碰撞的实验测量装置，并且对实验中用到的ΔE-E望远镜系统、液体闪烁体中子探测器、数据获取系统等实验技术开展研究。实验上，利用运动源模型拟合，提取了40 AMeV 64,70Zn, 64Ni + 58,64Ni，112,124Sn,197Au,232Th 反应体系的碎片多重性，并且与反对称化分子动力学模型AMD与统计衰变模型GEMINI计算进行比较，理论计算的次级衰变后的碎片多重性分布与实验数据很好地符合，表明了次级衰变的影响不可忽略。通过修正的Fisher model，结合量子统计模型QSM理论计算，对反应体系的温度、密度、中子与质子化学势及对称能之间的关系进行详细研究。利用运动学聚焦方法，从实验上对40 AMeV 64Zn+112Sn反应体系的初始碎片及其激发能进行重构，结合AMD理论计算，给出了密度、温度和对称能信息。利用AMD、GEMINI、SMM及CoMD理论模型计算，研究了激发能、密度、发射源尺寸、对称能、库伦能等对非对称核物质相变临界行为及相变动力学的影响，这部分研究工作将要进一步深入开展，对系统性研究非对称核物质相变有着重要的参考价值。