合作者: 广西师范大学:李成、王宁 2012 年 4 月
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第十四届全国核结构会议 2012.4.12-16 湖州. Determination of the interaction parameter in the ImQMD model by nuclear reactions at Fermi energy. 田俊龙 安阳师范学院 物理与电气工程学院. 合作者: 广西师范大学:李成、王宁 2012 年 4 月. contents. ImQMD 模型 2. 动机 计算结果(熔合,多重碎裂) 小结. 1. ImQMD 模型简介. Skyrme 相互作用. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
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合作者:广西师范大学:李成、王宁 2012 年 4 月
田俊龙
安阳师范学院 物理与电气工程学院
第十四届全国核结构会议 2012.4.12-16 湖州
Determination of the interaction parameter in the ImQMD model by nuclear reactions at Fermi energy
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contents
1. ImQMD 模型2. 动机3. 计算结果(熔合,多重碎裂)4. 小结
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1. ImQMD 模型简介
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Skyrme 相互作用
1) Potential energy density functional(based on Skyrme int.)
surface symmetry potential energy
Phys. Lett. B49 (1974) 397
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ξ
0.530
0.550
0.564
0.532
王宁
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2. 动机1 。基于 Skyrme 相互作用: ImQMD 用到的四套参数 IQ1, IQ2、 IQ3, SKP
2 。哪些观测量是有利于区分不同的相互作用势
3 。哪一套参数更合适。
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
-15
-10
-50
510
15
2025
3035
40
E/A
IQ1 IQ2 IQ3 SKP
0 50 100 150 200 250 300 350 400
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
2.0
2.2
1.07
1.54
r(fm
)
A
IQ1 IQ2 IQ3 SKP
32 173
1.67
1/31 0r c A c 2/3
0 0 0
1
2 ( 1)k
Ec g
A
核物质的状态方程: 核子的波包宽度:
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+
低能,融合裂变,深度非弹或强阻尼
费米能,三分裂和 4-7 分裂
中高能,碎裂反应
从低能熔合反应到中高能的多重碎裂的考察发现在这两个能区之间(费米能)的核反应是探索核子 - 核子相互作用的敏感能区。
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60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 11010-1
100
101
102
103
Ec.m.
(MeV)
(m
b)
Expt. data (PRC60 044608 ) IQ1 IQ2 IQ3
16O+208Pb(c)
46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70
100
101
102
103
(a) 40Ca+48Ca
(m
b)
experiment data IQ1 IQ2 IQ3
Ec.m.
(MeV)
165 170 175 180 185 190 195 200100
101
102
103 (d)
(mb)
Ec.m.
(MeV)
Expt. data (PRC65 014607 ) Expt. data (NPA82(2008)45) Fiting curve for Expt. data IQ1 IQ2 IQ3
48Ca+208Pb
92 94 96 98 100 102 104 106 108 110100
101
102
103
40Ca+90Zr(b)
(m
b)
Ec.m.
(MeV)
Expt. data IQ1 IQ2 IQ3
ImQMD 模型计算的熔合截面
3. 结果
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40Ca+40Ca在 35A MeV下四套参数IQ1, IQ2、 IQ3, SKP计算的结果
10-2
10-1
100
101
0 5 10 15 20
10-2
10-1
100
101
0 5 10 15 20 25
exp
IQ1
exp
IQ2
exp
IQ3
Z
dM/d
ZdM
/dZ
exp
SKP
SK
P
Z
129Xe+120Sn 在 50A MeV 时计算的结果。
0 10 20 30
1E-3
0.01
0.1
1
10
100
Xe129+Sn12050MeV
dM
/dZ
Z
IQ1 IQ2 IQ3 SKP EXP
ImQMD 计算的多重碎裂 碎块的电荷分布
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10-4
10-3
10-2
10-1
100
101
102
10-4
10-3
10-2
10-1
100
101
10-4
10-3
10-2
10-1
100
101
0 10 20 3010-4
10-3
10-2
10-1
100
101
0 10 20 30 40
40Ca+40Ca
30A MeV
IQ1 IQ2 IQ3
dM
/dZ
dM
/dZ
dM
/dZ
dM
/dZ
15A MeV
10A MeV
35A MeV
20A MeV
40A MeV
25A MeV
Z
45A MeV
Z
40Ca+40Ca 在不同入射能量及不同相互作用势参数计算的结果
15A MeV
25A MeV
30A MeV
40Ca+40Ca
40Ca+40Ca
40Ca+40Ca
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238U+197Au at 15AMeV
2 3 4 5 6 7
10-3
10-2
10-1
100
pro
bab
ility
fragment multiplicity
EXP IQ2 IQ3 SKP
四套参数 IQ1 , IQ2 、 IQ3 ,SKP 计算的 U+Au 核反应的多重数
IQ3
IQ2
IQ1 只有两分裂事件
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在入射能量低时
表面能系数越大,碎块的峰的位置不变,宽度减小。
入射能量稍高时 表面能系数越大,原子核碎裂,表面被破坏,表面能系数越高则表面效应越强,重碎块的产额稍高。
总的来说表面能系数对核反应产物分布不敏感。
0 10 20 30 40
10-3
10-2
10-1
100
101
dM
/dZ
z
40Ca+40Ca at 5A MeV g0=0.0040
g0=0.0070
g0=0.0100
g0=0.0195
0 10 2010-3
10-2
10-1
100
101
dM
\dZ
Z
g0=0.004
g0=0.007
g0=0.010
g0=0.0195
40Ca+40Ca at 35A MeV
表面能系数 g0 对核反应产物的影响
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gtau 系数对核反应产物的影响
0 5 10 15 20
10-3
10-2
10-1
100
101
dM
/dZ
Z
g=9.5
g=12.5
g=14
40Ca+40Ca at 45A MeV
0 5 10 15 20 25 30 35 40
1E-3
0.01
0.1
1
10 g=9.5
g=12.5
g=14
dM
/dZ
Z
40Ca+40Ca at 5A MeV
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核子的波包宽度 对核反应产物的影响
0 10 20 30 40
10-3
10-2
10-1
100
101
dM
/dZ
Z
40Ca+40Ca at 5A MeV r=1.01fm
r=1.19fm
r=1.41fm
0 4 8 12 16
10-3
10-2
10-1
100
101 r=1.01fm
r=1.19fm
r=1.41fm
40Ca+40Ca at 45A MeV
dM
/dZ
Z
r
波包宽度越大原子核的稳定性越好,重的碎块越多。
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1. 基于 ImQMD 模型四套参数 IQ1 , IQ2 、 IQ3 , skp计算的40Ca+40Ca 核反应的电荷产额的分布 , 发现在 10-25AMeV 能区由四套参数计算的结果差别较大 , 而在熔合反应和 30-45A MeV 能区四套参数计算的结果差别很小,表明费米能区的核反应是探索核子 - 核子相互作用的敏感能区。
2. 多重碎裂的产额分布和多重数是判断核子 - 核子相互作用的好的观测量 。
3.IQ3 这套参数计算的结果和实验数据符合得比较好
4. 原子核表面能对原子核反应产物的影响较小,而核子的波包宽度对原子核反应产物的影响较大。(不同的 Skyrme 参数对应不同的 )
小结
r
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欢迎您到安阳来!
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0 10 20 30 40 50 6010-5
10-4
10-3
10-2
10-1
100
101
102
dM
/dZ
Z
exp IQ1 IQ2 IQ3 SKP
xe+Sn at 39A MeV
0 10 20 30 40 50 6010-5
10-4
10-3
10-2
10-1
100
101
102
dM
/dZ
Z
exp IQ1 IQ2 IQ3 SKP
Xe+Sn at 45A MeV
0 10 20 30 40 5010-5
10-4
10-3
10-2
10-1
100
101
102
dM
/dZ
Z
exp IQ1 IQ2 IQ3 SKP
Xe+Sn at 50A MeV
Xe+Sn 核反应产物随能量的依赖
0 10 20 30 40 50 60 70 8010-5
10-4
10-3
10-2
10-1
100
101
102
dM
/dZ
Z
exp IQ1 IQ2 IQ3 SKP
129Xe+120Sn at 32A MeV
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ImQMD 计算的其他体系的结果
10-3
10-2
10-1
100
101
102
0 10 20 30 40 5010-3
10-2
10-1
100
101
0 10 20 30 40 50 60
exp IQ1
exp IQ2
exp IQ3
Z
exp SKPd
M/d
Z
Z
197Au+197Au at 35A MeV
197Au+197Au 在 35A MeV 下四套 Skyrme 参数计算的结果。
58Ni+197Au 在 52A MeV 下几套 Skyrme 参数计算的结果。
0 20 40 6010-4
10-3
10-2
10-1
100
101
102
103
IQ1 IQ2 IQ3 SKP exp
dM
/dZ
Z
58Ni+197Au at 52A MeV