中低能下丰中子核的中子皮结构的深入探索

The research on the properties of neutron rich nuclei is very important to nuclear physics and nuclear astrophysics. The heavy ion nuclear reaction mechanism at low and intermediate energy have complicated phenomenon. The research on the structural properties and reaction menchanism of neutron rich nuclei under low and intermediate energy has become one of the important tasks of radioactive nuclear. This project aims to simulate low and intermediate energy nuclear reaction with the microscopic transport quantum molecular dynamics model. By analyzing the simulation results, we try to find the experimental observables,which has correlation with neutron skin thickness.By detecting the experimental observables,we can get the information of neutron skin thickness. This work is not only helpfull to the internal structure of neutron rich nuclei but also has guiding significance to the study of the theoretical model of state equation and the symmetry energy parameter settings. These research is also very inportant for the further research of neutron stars in nuclear astrophysics.

在整个奇异核性质的研究中，丰中子核所占比例较高且对核物理及核天体物理都具有非常重要的意义。中低能下重离子核反应机制比较复杂，现象也多，丰中子核的结构性质及反应机制的研究也成为了放射性核束物理的重要任务，其中精确的中子皮厚度因其对理论模型参数设置以及核天体物理具有重要指导意义，从而成为研究关键。本项目旨在用微观输运的量子分子动力学模型进行中低能下丰中子核核反应的动力学模拟，通过对模拟结果进行分析，寻找到与中子皮厚度相关联的实验可观测量，进而来间接的研究中子皮结构，提供一种中子皮厚度测量的新实验方法，同时也对中低能下反应机制进行详细探索。这项工作得到的中子皮厚度的数据对理论模型中状态方程及对称能参数设置也具有指导意义，有助于把核物质的物态方程外推到高密情况，进而进行中子星等核天体物理研究。

精确的中子皮厚度对理论模型参数设置以及核天体物理具有重要指导意义，从而成为核物理研究中的一项重要课题。利用同位旋相关的量子分子动力学模型IQMD，对丰中子核进行碰撞反应的模拟计算和分析，试图寻找与中子皮厚度相关联的实验可观测物理量来作为中子皮厚度测量的探针。本报告在以下五个方面介绍我们在丰中子核中子皮厚度测量探针方面进行的研究以及取得的一些重要的研究成果：.1.中子质子产额比与中子皮厚度关联性研究中，发现周边碰撞反应中来自丰中子靶核的中子质子产额比Rnp与208Pb中子皮厚度存在很好的线性关联，如果Rnp的不确定度到2%、5%，则 208Pb的中子皮厚度不确定度小于0.09 fm和0.22fm。如果提高Rnp的精度，就可以得到高精度中子皮数据。中子皮与Rnp的关联性的入射能量及碰撞系统依赖性也作了分析，发现不同入射能量和碰撞系统中，中子皮与Rnp仍然存在着线性关联。.2．3T/3He产额比与中子皮厚度关联性研究中，并未发现其与中子皮存在着线性关联，猜测是IQMD模型中关于碎片形成判断条件太简单，下一步需要尝试更科学的碎片形成判断条件，使IQMD模型计算与实验数据更加吻合。.3.原子核阻止本领与中子皮厚度关联性研究中，发现不同碰撞系统原子核阻止不同，但是同一碰撞系统中不同中子弥散度系数下所计算的原子核阻止几乎重合，表明它对核密度分布依赖性不大，即原子核阻止不是理想的中子皮厚度测量探针。.4. 结合GEMINI模型对IQMD模型计算的碎片进行退激发，得到可以与实验测量相比较的数据，对重碎片的中子质子组分比N/Z和标度律系数α进行研究，发现中子质子组分比N/Z和标度律系数α均与中子皮厚度存在很好的线性关联，因此认为重碎片的中子质子组分比N/Z和标度律系数α是中子皮厚度测量的实验可观测量。.5. GDR与中子皮厚度关联性研究中，发现随着入射能量的增大，偶极振荡变弱，同时发现当中子弥散度系数增大，即中子皮增大时，巨偶极振荡变弱，同时GDRγ辐射产额降低。当我们改变碰撞系统时，巨偶极振荡变弱，同时GDRγ辐射产额降低的结论仍然成立。