拡張された反対称化分子動力学による原子核破砕反応の研究

使用扩展反对称分子动力学研究核散裂反应

• 批准号: 09740186
• 负责人: 小野 章
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09740186/
• 关键词: 反対称化分子動力学; 破砕反応; フラグメント; コアレッセンス; 重陽子; 重イオン反応; 波束; 状態方程式; 多重破砕; AMD-V; 液相気相相転移; Au+Au

前年度までの研究で示されたとおり,拡張された反対称化分子動力学(AMD-V)では,波束拡散を確率的に導入することで,比較的低エネルギーの重イオン反応でのフラグメント生成をよく記述できる.しかし,^<197>Au+^<197>Au衝突のような重い重イオン反応では,入射エネルギーが比較的高い(例えば250MeV/u)場合,AMD-Vの計算でも,pの生成量をかなり過大評価し,dやtの生成量が過小評価されるという問題が残っていた.その原因は,反応の後期でのコアレッセンスが足りないためであると考え,他の部分と相互作用しなくなった部分系の基底状態の確率は一定であるという原理に基づいて,AMD-Vに確率的なコアレッセンス過程を導入した.これにより,^<197>Au+^<197>Au衝突では,入射エネルギーが250MeV/uの場合にも,あらゆるフラグメントの生成量が非常によく再現されるようになった.また,各フラグメントごとの運動エネルギーの平均値やエネルギースペクトルのデータは,集団的膨張が強いことを示しているが,これについても軟らかい状態方程式を用いたAMD-Vの計算で再現することができた.また,非対称核物質の状態方程式(対称エネルギーの密度依存性)に対する依存性にも着目した.例えば,中間エネルギーでの^<197>Au+^<197>Au衝突などでは,^3Heフラグメントの平均運動エネルギーがtフラグメントよりも20MeVも大きく,これは単純にクーロンエネルギーの効果としては説明できず,謎となっている.AMD-Vの計算では,採用する非対称核物質の状態方程式によっては,この差が得られることがわかった.また,^<60>Ca+^<60>Ca反応の計算も行ない,フラグメントの電荷分布やアイソトープ分布のほか,中性子のフローなども非対称核物質の状態方程式を反映することを示した.

如往年的研究所示，扩展的抗对称分子动力学（AMD-V）可以很好地描述通过随机引入波升扩散的相对较低能量重离子反应中的碎片产生。然而，在诸如 ^<197> au+ ^<197>的繁重的重离子反应中，当入射能相对较高时（例如250 meV/u），AMD-V计算也显着高估了产生的P和D和T的量，而产生的D和T量则不足。问题仍然值得。这被认为是由于在反应的后期缺乏合并，并且是基于以下原理：子系统不再与其他部分相互作用的基态的概率是恒定的，我们引入了AMD-V的随机聚结。这可以复制 ^<197> au+ ^<197> au碰撞中产生的片段数量，即使事件能量为250 meV/u。此外，每个片段的平均动能和能量谱数据显示出强大的集体扩展，并且使用状态软方程对AMD-V的计算也可以再现。我们还关注不对称核材料的状态方程（对称能的密度依赖性）。例如，在中间能量时 ^<197> au+ ^<197> au碰撞的情况下， ^3he碎片的平均运气比T-fragment大20 meV，这不能简单地解释为库仑能量的效果，这是一个谜。在AMD-V的计算中，发现可以根据所使用的非对称核材料的状态方程获得这种差异。我们还对 ^<60> Ca+ ^60> Ca反应进行了计算，并表明除了碎片的电荷分布和同位素分布，中子流等等外，中子的流动还反映了不对称核材料状态的方程。

项目成果

Akira Ono,et al.: "Antisymmetrized Molecular Dynamics Calculation of Collisions of Heavy Nuclei" Proceedings of XVII RCNP International Symposium of Innovative Computational Methods in Nuclear Many-Body Problems. 443-451 (1998)

Akira Ono等人：“重核碰撞的反对称分子动力学计算”第十七届RCNP核多体问题创新计算方法国际研讨会论文集。

H.Takemoto, H.Horiuchi and A.Ono: "Comparison of clustering effect in ^<12>C fragmentation among p+^<12>C,α+^<12>C and ^<14>N+^<12>C reactions" Physical Review C. 57・2. 811-821 (1998)

H.Takemoto、H.Horiuchi 和 A.Ono：“p+^<12>C、α+^<12>C 和 ^<14>N+^<12>C ^<12>C 碎片中聚类效果的比较“物理评论 C.57・2.811-821 (1998)

Akira Ono,et al.: "Application of Antisymmetrized Molecular Dynamics to Nucleus-Nucleus Collisions" Nuclear Physics. A630. 148c-159c (1998)

Akira Ono 等人：“反对称分子动力学在核-核碰撞中的应用”核物理。

Akira Ono: "Antisymmetrized Molecular Dynamics with Quantum Branching Processes for Collisions of Heavy Nuclei" Physical Review C. 59. 853-864 (1999)

Akira Ono：“重核碰撞的量子分支过程的反对称分子动力学”物理评论 C. 59. 853-864 (1999)

Akira Ono.et al.: "AMD Study of Multifragmentation" Proceeding of International Workshop XXVII on Gross Properties of Nuclei and Nuclear Excitations. (印刷中). (1999)

Akira Ono.et al.：“AMD 研究多碎片”国际研讨会 XXVII 关于原子核和核激发的总性质（1999 年）。