用高能光子研究原子核液气相变与临界现象

有限体系的原子核液气相变的研究，对于认识强相互作用的性质，限定核物质状态方程，进而了解天体物理中超新星爆发和中子星演化的动力学过程，都有极为重要的意义。本工作主要是在IQMD模型中引入高能光子产生道，以高能光子为探针，通过计算高能光子的产生率随时间演化，区分直接光子和热光子，计算热光子与反应产生的中等质量碎片多重数的关联因子，以及用热光子斜率温度构造的量热曲线，来研究原子核液气相变及其临界现象，试图利用高能光子这一产生后不受周围介质强相互作用和库仑相互作用的干净探针，来重现中能重离子碰撞中可能发生的原子核液气相变过程，探索高能光子作为研究原子核液气相变新判据的可能性；此外还通过比较不同核反应模型产生的轻粒子、中等质量碎片等反应产物的临界行为，从不同角度来研究原子核液气相变与临界现象。

有限体系的原子核液气相变的研究，对于认识强相互作用的性质，限定核物质状态方程，以及在天体物理中，都有极为重要的意义。人们对原子核液气相变及其临界现象的研究，主要是通过分析重离子碰撞产生的可测量反应产物的信息。目前，主要是利用核反应产生的各种强子探针来研究原子核可能发生的液气相变过程；由于这些强子探针在产生后，受到周围核介质的强烈相互作用，不能完全准确地传达反应时的相变动力学图像，因此，我们尝试应用高能光子这样一个不受周围介质影响，可以不失真地传达核反应图像的极其干净的探针，来研究原子核的液气相变；另外，中能重离子碰撞产生的直接光子和热光子，分别来源于反应的不同时期，可以分别用来作为研究反应预平衡阶段和反应中后期的探针，从而追踪整个相变过程；因此高能光子是研究原子核液气相变的一个极有潜力的探针。..目前，用高能光子来研究原子核液气相变的理论计算还极其匮乏，先前大部分关于高能光子的计算，都是建立在BUU模型的基础上，它不能很好地描述原子核碎裂的信息，因此无法准确地计算反应中后期产生的热光子。在本工作中，我们于国际上首次在IQMD模型中加入高能光子产生道，模拟高能光子的产生，计算结果准确地描述了原子核碎裂的情形以及反应中后期热光子的产生。..为了研究原子核液气相变及其临界行为，我们以高能光子为探针，结合反应中碎裂产生的中等质量碎片，通过分析它们多重数分布随碰撞参数和反应入射能量的变化，找到了可能发生原子核液气相变的信号及其临界行为；进一步地，我们研究了直接光子和热光子与中等质量碎片多重数的关联，发现了与它们的多重数分布相似的相变信号和临界点；另外，从原子核碎片质量的power low分布提取的临界指数，它所对应的临界能量与上面的结果是一致的；最后，我们用热光子能谱的反斜率参数来计算原子核的温度，从而构造原子核的量热曲线，我们发现计算结果与实验数据吻合得很好，它显示原子核确实发生了一级液气相变。..在本工作中，我们通过对高能光子与中等质量碎片的多重数分布以及它们间的关联、碎片质量power low分布和用热光子能谱斜率构造原子核量热曲线的研究中,发现了可能是原子核液气相变的信号和临界行为，这些信号都指示了相似的临界点，我们认为这些信号是有效的。因此，我们可以利用高能光子这个干净的新探针，研究它的多重数分布与中等质量碎片的关联和量热曲线，从中提取原子核液气相变的信号。