Nuclear equation of state probed by heavy-ion collisions -Improved transport model-

通过重离子碰撞探测核状态方程-改进的输运模型-

• 批准号: 21KK0244
• 负责人: 池野 なつ美
• 金额: $ 6.24万
• 依托单位: Tottori University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (A))
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022 至 2023
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21KK0244/
• 关键词: 核物質の状態方程式; 重イオン衝突; 輸送模型; π中間子; Δ共鳴; 対称エネルギー

本研究では、高密度核物質を実現できる重イオン衝突に着目し、高密度領域の核物質の状態方程式(EOS)の情報を引き出すことが目的である。重イオン衝突実験からEOSの情報を引き出すためには、核子多体系の微視的な時間発展理論（輸送模型）を通して研究され、輸送模型の不定性によりEOSの導出に限界が生じるため、輸送模型の高精度化は必須である。これまでの研究では、反対称化分子動力学(AMD) 法と微視的輸送模型(JAM) を連動させたAMD+JAM輸送模型を用いていたが、最近報告されたSn+Snの重イオン衝突実験の荷電π中間子生成データを十分に再現できなかった。その原因はπ中間子やΔ共鳴の核媒質中での相互作用の影響であると考え、反応の二体衝突過程(NN → NΔ等) の始状態と終状態でのΔ共鳴等のポテンシャルの影響を正しく取り入れるように模型(AMD+sJAM)を改善することでデータを再現できるようになってきた。特に、核子のポテンシャルの運動量依存性が、二核子の衝突から生じるΔ共鳴生成（NN → NΔ）に強い影響を及ぼすことが分かってきた。さらにΔ共鳴から生じるπ中間子生成(Δ→ Nπ)にも、非対称核物質中での核子のポテンシャルの運動量依存性（中性子や陽子の有効質量）の情報を強く反映することが明らかになった。一方で、高密度対称エネルギーの効果は、核子のポテンシャルの運動量依存性の効果よりも小さいこともわかってきた。この結果については、現在論文を執筆中である。次に、π中間子のポテンシャルの効果を重イオン衝突の輸送模型に取り入れる方針の議論は既に行っており、現在輸送模型の改良を行っている。

In this study, the equation of state (EOS) information of nuclear matter in high density domain was derived. The time evolution theory (transport model) of Weishi app for nuclear multi-system is studied thoroughly. The uncertainty of transport model is studied. The limit of EOS derivation is generated. The precision of transport model is required. This research is based on the inverse symmetric molecular dynamics (AMD) method and the Weishi app transport model (JAM). AMD+JAM transport model is used in conjunction with the recent report on Sn+Sn heavy collision and charged π-mediator generation. The causes include the effects of interactions in the nuclear medium of π-intermediate and Δ resonances, the effects of initial and final states of the two-body collision process (NN → NΔ, etc.), the effects of Δ resonances, etc., on the improvement of the model (AMD+sJAM). The motion dependence of the two nucleons and the collision between the two nucleons is different. The resonance generation (NN → NΔ) is different. In addition, the information on the dependence of the motion of the nucleons in asymmetric nuclear matter (the mass of the nucleons) is strongly reflected in the generation of π-intermediate particles (Δ→ Nπ). The effect of the high density of particles on the motion dependence of the particles The result of this paper is now in the middle of writing. The results of the second and third generation of transport models are discussed in detail.

项目成果

Chiral symmetry restoration at high matter density observed in pionic atoms

在介子原子中观察到高物质密度下的手性对称性恢复

• DOI: 10.1038/s41567-023-02001-x
• 发表时间: 2023
• 期刊: Nature Physics
• 影响因子: 19.6
• 作者: Bayar M.;Ikeno N.;Roca L.;Nishi Takahiro et. al
• 通讯作者: Nishi Takahiro et. al

中性子・陽子ポテンシャルの運動量依存性がπ中間子生成に与える影響

中子/质子势动量依赖性对 pi 介子产生的影响

• 发表时间: 2023
• 作者: 池野なつ美;小野章
• 通讯作者: 小野章

Pion-nucleon sigma term σπN and deeply bound pionic atoms

π-核子西格玛项 σπN 和深度束缚的π原子

• DOI: 10.1093/ptep/ptad031
• 发表时间: 2023
• 期刊: Progress of Theoretical and Experimental Physics
• 影响因子: 3.5
• 作者: Ikeno Natsumi;Nishi Takahiro;Itahashi Kenta;Nose-Togawa Naoko;Tani Akari;Hirenzaki Satoru
• 通讯作者: Hirenzaki Satoru