基于原子核反应输运模型对光核反应的研究
黄勃松
学位类型博士
导师马余刚
2017
学位授予单位中国科学院研究生院(上海应用物理研究所)
关键词光核反应 准氘核吸收 ?团簇 Iqmd模型 Eqmd模型
摘要光核反应相比于核-核反应具有纯电磁相互作用,反应末态产物干净,且反应效率高等优点,可以用来作为研究核反应与结构的一个理想探针。目前在基础研究方面,该反应机制已在很多领域,包括粒子物理、原子核物理以及天体物理得到广泛的应用。同时在应用领域和应用前景也是非常的广泛,如核废料的处理,高能光子治疗等。中能区(入射光子能量在?介子阈值以上GeV以下)的光核反应有诸多重要的应用。在核物理中,中子分布一直以来难以在实验上提取。可以通过光核吸收过程产生的0?的截面来对中子皮的计算以提取中子分布。在这一能区,通过产生?介子可以作为研究核子核子相互作用的有效手段。另外,通过光吸收过程产生的?介子,可以成为通过重构手征对称性来提供QGP在强子化时发生自发对称性破缺的重要信息。因此对中能区的光核反应的研究具有重要的意义。本论文的工作之一是在IQMD模型的基础上加入了光子吸收道,建立了在中能区(200-700MeV)以IQMD为基础的光吸收过程的模型。并与实验数据做了比较,在一定程度上符合得较好,并且与GiBUU模型的计算结果基本吻合,说明了在这一能区光核反应过程与模型无关。相比于GiBUU模型,QMD能够在核碎片等问题上给出很好的描述,因而在以后的研究中可以作为计算光致碎裂的过程有效手段。光的准氘核吸收过程的研究由来已久,通过光子被原子核中的一对类氘的核子吸收后发射出的中子和质子的观测量,可以用来作为研究核内部结构信息的探针。本工作在EQMD模型的基础上加入光的准氘核吸收机制,可以计算在准氘核能区(70-120MeV)光吸收过程。通过计算的轻核12C和16O的能损和反冲动量与实验数据相比,大致上符合,保证了在EQMD框架下准氘核吸收过程计算方法的合理性和可靠性。?团簇结构一直以来是核结构争议最大的问题之一。目前大多数认为团簇结构可以存在稳定的激发态以及基态中。最近的理论和实验都给出了证据说明团簇核在空间中具有非常明显的几何特征。对于基态的16O,一般认为是正四面体构型。对于16O激发态,一般是风筝型,方形和长链型构型。12C的激发态可能是长链型和三角形,其基态可能是无团簇态和三角形的混合。对于这些可能存在的团簇构型原子核,可以通过低能的光子与原子核的准氘核的吸收机制来作为探测核团簇的结构存在与否以及判断其构型几何特征的有效方法。在本论文的第二工作中,通过EQMD模型的冷却过程我们得到12C和16O不同构型,利用已经加入准氘核吸收机制的EQMD进行计算。通过末态三体衰变道发射的中子和质子的信息,得到不同团簇构型之间有明显区别的观测量。表明其可以作为团簇结构的几何效应的敏感探针。另外,本计算给出观测量能定性说明不同构型的几何效应的影响。由于不同模型,给出的团簇结构会有差异,一些微观模型给出的团簇结构如12C叠加得非常剧烈,在这种情况下,会给出更加复杂定量的计算结果。
语种中文
文献类型学位论文
条目标识符http://ir.sinap.ac.cn/handle/331007/27519
专题中科院上海应用物理研究所2011-2018年
作者单位中国科学院上海应用物理研究所
推荐引用方式
GB/T 7714
黄勃松. 基于原子核反应输运模型对光核反应的研究[D]. 中国科学院研究生院(上海应用物理研究所),2017.
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