《高能質子與原子核碰撞J/ψ產生過程中的末態核效應》是依託河北師範大學，由段春貴擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：高能質子與原子核碰撞J/ψ產生過程中的末態核效應
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：段春貴
- 依託單位：河北師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
尋找和發現夸克膠子電漿這一新物質形態是本世紀中高能核物理理論和實驗研究的核心問題。高能重離子碰撞J/ψ產額的壓低被認為是夸克膠子電漿生成的一個重要信號。深刻理解正常核效應引起的J/ψ壓低機制是當前需要解決的首要問題。我們將深入研究高能質子－原子核碰撞J/ψ產生的末態核效應，在理論上詳細考察J/ψ粒子的形成時間，根據具體的入射質子能量和靶原子核，區分J/ψ粒子是在原子核內還是在原子核外面形成，探索末態核效應對J/ψ粒子形成影響的物理機制。套用在強子層次從核Drell-Yan過程中取得的入射粒子能量損失的結果，較為精確地得到末態核效應對J/ψ產生的影響。進而在部分子層次，通過質子－原子核碰撞J/ψ產生的實驗數據，確定高能膠子在核環境能量損失的數值。這將促進高能部分子在核環境中能量損失的理論研究，有助於更好理解重離子碰撞J/ψ產生的實驗數據，以捕捉夸克膠子電漿形成的確切信號。
結題摘要
項目研究工作按照立項申請書計畫進行。我們深入研究了高能質子－原子核碰撞J/ψ產生的末態核效應。對於粲偶素態穿越核物質的核吸收效應，計算結果顯示J/ψ-核子非彈性截面依賴於費曼變數x_F, 在x_F＞0.2的區域，隨費曼變數的增加而線性增大。進而，我們在理論上詳細考察J/ψ粒子的形成時間，根據具體的入射質子能量和靶原子核，區分J/ψ粒子是在原子核內還是在原子核外面形成。通過J/ψ粒子在核外形成的實驗數據研究了粲夸克在冷核物質中的能量損失。我們得到了出射粲夸克對在冷核介質中單位長度上的能量損失為2.78±0.81 GeV/fm，指出在冷核物質中粲夸克的能量損失要大於輕夸克的能量損失; 研究了核環境中高能膠子的能量損失。藉助核Drell-Yan過程的實驗數據，我們發現膠子和夸克能量損失的比值偏離於QCD理論的預期結果，並且利用核Drell-Yan過程並不能區分膠子能量損失和夸克能量損失的關係是QCD的還是非QCD的。然而，對於質子－原子核碰撞J/ψ產生過程，計算結果顯示膠子和夸克能量損失的比值在誤差範圍內與QCD理論的預期值一致; 系統性地研究核Drell-Yan 過程中入射夸克的能量損失。發現不依賴於束縛核子的部分子分布函式，低能量束流的強子－原子核碰撞核Drell-Yan微分截面比的實驗結果排除了入射部分子動量分數型夸克能量損失的可能性。我們確定了單位長度的夸克能量損失為1.21±0.09GeV/fm; 研究了輕子－原子核深度非彈性散射強子產生過程。發現當強子化過程在原子核內發生時，核吸收效應是導致強子產額壓低的主要機制。研究表明，對於強子在原子核內和原子核外形成的情況，強子壓低的原子核質量數依賴在理論與實驗上分別與A^1/3 和A^2/3成正比; 另外，我們還在次領頭階近似下利用色散N/D方法研究核子－核子散射，研究大x區域原子核的結構函式,以及中微子(反中微子)與鐵原子核深度非彈性散射粲夸克產生過程的核效應。得到了有重要參考價值的結果。總之，我們的研究成果將促進高能部分子在核環境中能量損失的理論研究，有助於更好理解重離子碰撞J/ψ產生的實驗數據，以捕捉夸克膠子電漿形成的確切信號。
