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通過輕帶電粒子發(fā)射研究裂變反應中的對稱能效應

發(fā)布時間:2017-07-07 15:20

  本文關鍵詞:通過輕帶電粒子發(fā)射研究裂變反應中的對稱能效應


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【摘要】:非對稱核物質狀態(tài)方程的研究是當今核物理領域的熱點問題之一,對人們了解中子星演化,豐中子核的結構,融合反應截面等問題至關重要。現(xiàn)階段已對飽和密度點附近的對稱能有了一定的約束,但仍有一定的誤差;35Me V/u40Ar+197Au的裂變實驗數(shù)據(jù),以及改進的量子分子動力學模型(Im QMD),本論文研究了該反應中的動力學裂變特征,以及反應過程中輕帶電粒子的同位旋相關性。本論文基于裂變碎片的速度重建裂變事件。針對重建出來的裂變事件,對比實驗室系下158°,80°兩個角度測量到的p,d,t,3He,4He,6He的產(chǎn)額,發(fā)現(xiàn)前角區(qū)的粒子更豐中子性。通過與Im QMD模型的對比,發(fā)現(xiàn)這種角度關聯(lián)的同位旋效應與反應過程中不同同位旋粒子的發(fā)射時間有關,可作為約束低密區(qū)對稱能的探針。為了通過實驗數(shù)據(jù)來研究與粒子發(fā)射時間關聯(lián)的同位旋效應,本文利用運動源模型,通過擬合158°,80°兩個角度的粒子能譜,得到粒子在前平衡,復合核,裂變碎片三個時間上大致可區(qū)分的階段的發(fā)射幾率。通過對比三個階段p,d,t的發(fā)射幾率,發(fā)現(xiàn)越豐中子的粒子越傾向于早期發(fā)射出來,且這一同位旋相關的過程可以持續(xù)~1000fm/c或更長,直到余核的裂變。與Im QMD的模擬結果對比發(fā)現(xiàn),這一現(xiàn)象與體系的對稱能相關,可能是約束低密區(qū)對稱能的又一探針。因已有的實驗數(shù)據(jù)中探測器數(shù)目少,且覆蓋角有限,本論文僅與Im QMD模型進行了定性比較。為了對低密區(qū)對稱能做進一步的定量約束,我們研究小組于2014年基于HIRFL的RIBLL1終端進行了新的30Me V/u40Ar+197Au裂變實驗。該實驗是基于RIBLL1實驗終端的主束實驗,本論文對該終端主束實驗的中子屏蔽問題給出了指導值;同時對該實驗所用探測器的結構,性能,實驗過程中所用電子學等問題進行概述;并在文章的最后介紹了該實驗的數(shù)據(jù)處理過程,及一些初步結果。
【關鍵詞】:對稱能 重離子碰撞 Im QMD模型 裂變反應 多源模型
【學位授予單位】:清華大學
【學位級別】:博士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:O571
【目錄】:
  • 摘要3-4
  • Abstract4-9
  • 第1章 引言9-20
  • 1.1 背景介紹9-11
  • 1.2 非對稱核物質狀態(tài)方程11-12
  • 1.3 約束低密區(qū)Esym(ρ)的HIC方法12-19
  • 1.3.1 早期發(fā)射粒子的N/Z13-15
  • 1.3.2 同位旋擴散15-16
  • 1.3.3 RIB實驗對Esym(ρ)的約束16-17
  • 1.3.4 類彈類靶的碎裂17-18
  • 1.3.5 HIC方法小結18-19
  • 1.4 總結19-20
  • 第2章 Im QMD模型對裂變反應的計算20-31
  • 2.1 Im QMD模型的介紹20-22
  • 2.2 Im QMD模型對裂變反應的模擬22-29
  • 2.2.1 動力學裂變的介紹23-25
  • 2.2.2 模型模擬的碰撞產(chǎn)物分布25-26
  • 2.2.3 裂變特征的重現(xiàn)26-29
  • 2.3 裂變反應中帶電粒子的同位旋效應29-30
  • 2.4 總結30-31
  • 第3章 裂變反應的數(shù)據(jù)分析31-55
  • 3.1 探測器布局31-34
  • 3.1.1 幾何位置32
  • 3.1.2 PPAC的空間覆蓋角32-33
  • 3.1.3 望遠鏡的PID能力33-34
  • 3.2 裂變事件的重建34-37
  • 3.2.1 裂變平面,,相對速度34-35
  • 3.2.2 質量不對稱度η,激發(fā)余核的速度35-36
  • 3.2.3 裂變碎片的角關聯(lián)36-37
  • 3.3 激發(fā)余核性質的分析37-40
  • 3.4 LCP發(fā)射角的同位旋相關性40-41
  • 3.5 數(shù)據(jù)的多源模型分析41-51
  • 3.5.1 多源模型介紹41-42
  • 3.5.2 多源模型擬合及誤差分析的方法42-45
  • 3.5.3 對激發(fā)余核的速度分窗分析45-48
  • 3.5.4 對裂變碎片的質量不對稱度η分窗分析48-51
  • 3.6 與Im QMD的計算結果對比51-54
  • 3.6.1 不同發(fā)射階段LCP的同位旋效應51-53
  • 3.6.2 發(fā)射角度不同的LCP的同位旋效應53-54
  • 3.7 總結54-55
  • 第4章 新裂變實驗的準備工作55-74
  • 4.1 RIBLL1的中子屏蔽55-62
  • 4.1.1 中子源特征的模擬56-58
  • 4.1.2 屏蔽體的選擇58-62
  • 4.2 探測器的結構及性能測試62-70
  • 4.2.1 PPAC的結構與測試62-68
  • 4.2.2 半導體望遠鏡的組裝與測試68-70
  • 4.3 探測器的布局及電子學的搭建70-73
  • 4.3.1 探測器的布局70-72
  • 4.3.2 電子學的搭建72-73
  • 4.4 總結73-74
  • 第5章 30Me V/u40Ar +197Au數(shù)據(jù)的初步分析74-79
  • 5.1 數(shù)據(jù)處理的程序框架74-75
  • 5.2 PPAC對裂變碎片的測量75-77
  • 5.3 半導體望遠鏡對LCP的測量77-78
  • 5.4 總結78-79
  • 第6章 結論與展望79-81
  • 參考文獻81-87
  • 致謝87-89
  • 個人簡歷、在學期間發(fā)表的學術論文與研究成果89-90

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本文編號:530783

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