对称能约束以及输运模型的不确定性研究

Lot of progress has been achieved on constraints of symmetry energy in last couple decades, but the uncertainties of symmetry energy constraints from the transport models are still large. As the new and precise HIC data for isospin sensitive observables will appear in the new future, developing reliable transport codes is an urgent need for tightly constraining the symmetry energy and isospin asymmetric nuclear equation of state. Recent studies show that the Pauli blocking and momentum dependent potential are two important ingredients which can cause the different theoretical results. In this project, we tend to investigate these issues from following: 1) we first investigate the influence of different treatment of Pauli blocking on the heavy ion collision observables, and then seek a better way to handle it in the QMD type models. 2) By considering the energy conservation in the transport models with momentum dependent potential, we will refine the ImQMD model and further investigate the issue of effective mass splitting in dense neutron-rich matter. 3) Based on the refined ImQMD model, we will analysis the latest heavy ion collision data to extract the information of nuclear matter parameter and their uncertainties. To be honestly, we will further dig the difference between the theoretical results and data to find the possible new physics in the future and the direction on how to improve the transport models.

对称能的研究目前已经取得了很大进展，但是输运模型给出的对称能约束仍有较大的不确定度。而随着近年来新的、高精度的重离子碰撞实验进展，更准确的约束对称能对于输运模型提出了更高的要求。输运模型的最新研究发现，模型中的Pauli阻塞和动量相关势是其中两个比较不确定的因素。本项目拟从以下几个方面开展对此研究：1）分析Pauli阻塞对于重离子碰撞的影响，进一步的改善QMD类模型中Pauli阻塞的处理方法；2）探索并改进动量相关势引起的体系能量守恒遭到破坏的问题，为QMD类理论模型解决此问题提供理论方案，完善相关的ImQMD模型；3）基于新版的ImQMD模型，分析国内外同位旋敏感观测量，给出相关核物质参数的期望值和不确定度。最后，我们将基于上述研究，客观分析所出现的理论与实验的差别，进一步思考未来如何改善和发展输运理论模型。

项目背景：.对称能的研究目前已经取得了很大进展，但是输运模型给出的对称能约束仍有较大的不确定度。而随着近年来新的、高精度的重离子碰撞实验进展，更准确的约束对称能对于输运模型提出了更高的要求。输运模型的最新研究发现，模型中的Pauli阻塞和动量相关势是其中两个比较不确定的因素。因此，探索这两方面的影响是发展一个更为可靠的输运模型必须解决的问题。.本项目的主要研究内容和成果如下：..项目研究过程中，分析评估了目前输运模型中Pauli阻塞的散射末态占有几率的三种计算方法，通过分析发现这些方法都低估了Pauli阻塞的大小。对于重离子碰撞的观测量而言，三种不同Pauli阻塞方法对于如阻止能力带来的不确定度小于5%。通过研究，提出了一种新的Pauli阻塞的理论方法，即考虑末态动量分布效应的Pauli阻塞。.在动量相关势的研究方面，我们的研究发现在低能重离子碰撞中由同位旋无关的动量相关势所破坏的能量偏差小于1%，平均能量守恒得到保证。进一步探索了两种不同形式的动量相关势，通过与ASYEOS以及HADES的集体流的数据比较得到了1.23GeV以内动量相关势强度的范围。.为了确定高密区对称能并解决流和pion不能被输运理论同时描写的问题，我们也对NN→NΔ截面进行了微观理论研究并发展了相应的输运模型。通过同时描写FOPI的pion实验数据和ASY-EOS的实验数据以及中子星的性质，确定了<2倍密度范围内对称能的范围。 .在多观测量组合分析确定对称能方面，深入分析了5维参数空间｛K0，S0, L, ms*, fi｝内120个参数点所给出的重离子碰撞的同位旋扩散，中子星的质量半径、潮汐形变，208Pb的中子皮等多个观测量。通过与相应的实验数据比较，确定了上述对称能相关参数的范围。.在轻粒子形成机制方面，初步提出了修改的相空间判据法，能够较好的再现SpiRIT的轻粒子的产额，这方面工作仍在深入中。.课题组成员合作发表文章30篇，其中PRC 13篇， PLB 5篇， PPNP 2篇，省部级科技奖一项，举办国内学术会议一次。