不同密度下核對稱能的理論研究

《不同密度下核對稱能的理論研究》是依託南京大學，由許昌擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：不同密度下核對稱能的理論研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：許昌
• 依託單位：南京大學

項目摘要

原子核對稱能與核物理以及天體物理中的許多問題密切相關，如原子核結合能，中能重離子反應，中子星組成與結構等。目前對不同密度下的原子核對稱能的性質還不十分清楚，特別是遠低於或遠高於核物質飽和密度的區域，還需要進行大量的研究工作。本項目將從理論上系統研究不同密度下對稱能的信息，並結合最新的實驗數據，來約束不同密度下的對稱能。在飽和密度附近，擬進一步利用從實驗數據中提取的光學勢，原子核質量，結團發射衰變能和壽命等來約束飽和密度處的對稱能。在低於飽和密度區域，發展核結團模型，分析結團效應對不同的同位旋不對稱度的原子核（核物質）的影響，來進一步約束低密度區的對稱能。在高密度區域，研究張量力導致的短程關聯對於非對稱核物質的核子動量分布，平均動能和勢能的影響，特別是對核對稱能的動能和勢能部分的影響，澄清在不同密度下的一些起關鍵作用的物理機制，從而獲得對稱能隨密度變化的完整的物理圖像。

結題摘要

原子核對稱能對核物理和天體物理中的許多問題非常重要，不同密度下的原子核對稱能仍存在較大不確定性，特別是遠離核物質飽和密度的區域。除了二階對稱能，最近的研究指出，四階對稱能在天體物理中也有重要作用，如對β穩定型的中子星中的質子占比、直接烏爾卡過程的臨界密度、中子星的冷卻過程等產生影響。本項目從理論上系統研究了不同密度下的對稱能，並結合最新的實驗數據，約束了不同密度下的對稱能。在完成原定研究計畫的基礎上，還進一步對輕核的結團結構、重核的衰變和重離子熔合反應等內容進行了研究。利用不穩定原子核的質子放射性和重離子結團放射性的相關實驗數據，提取了光學勢的相關性質，從而約束了飽和密度處二階對稱能和四階對稱能以及它們的斜率值；利用2β-衰變的最新衰變能數據，進一步提取了二階對稱能和四階對稱能在飽和密度處的值。利用么正關聯算符方法處理核子間的短程關聯效應，並利用高動量核子對方法處理核子間的高動量成分，研究了核子關聯效應對原子核對稱能的影響。發展了新的核結團模型-四核子波函式模型，發現結團只能在核的低密度區形成，而在高密度區結團會發生溶解，給出了結團形成的微觀圖像，對理解低密度區域原子核對稱能有幫助。利用BUU輸運模型，研究了輕體系12C+12C碰撞反應和重體系124Sn+124Sn碰撞反應中核子動量分布的高動量成分，發現由短程關聯和張量關聯導致的高動量成分對於原子核很多性質重要。在本項目的資助下，在國內外期刊上共發表論文28篇，其中包括 Physics Letters B 1 篇，Physical Review C 13 篇，Journal of Physics G 2篇，Nuclear Physics A 2 篇。