分类： 物理学 >> 核物理学 提交时间： 2023-10-12
摘要： 高密区核物质状态方程的研究是当前核物理研究的前沿热点问题之一。本文利用极端相对论量子分子动力学(UrQMD)模型，以两介子Hanbury-Brown-Twiss (HBT)关联为例讨论了2-5倍饱和密度(0)区核物质状态方程对两粒子关联效应的影响。通过使用不同的核物质状态方程，展示了密度依赖的势相互作用以及相变对两介子HBT关联和介子发射源时空属性的影响。结果显示在4~5 0以下，介子发射源的HBT半径及参数敏感于核物质状态方程的软硬。通过与实验数据的比较，现有的HBT实验数据排除了~40以下发生一阶相变的可能性，并支持一个在低密区(≲40)表现偏硬，在高密区由于相变而逐渐软化的核物质状态方程。研究结果强调了介子发射源的HBT半径及参数敏感于核物质状态方程的软硬， 可用于理解和约束高重子密度区的核物质状态方程。
分类： 物理学 >> 核物理学 提交时间： 2023-09-04 合作期刊: 《核技术》
摘要： 中子皮是不稳定原子核中存在的一种奇特结构，在核反应过程中会产生各种效应。不同理论模型研究发现，中子皮厚度会影响核-核碰撞中的中子擦去截面、轻粒子产额比、重碎片产额比、光子产生截面等物理量，也与原子核的集团结构、表面宽度、温度等存在密切关系。在高能重离子碰撞中研究发现，中子皮同样存在明确的效应。实验上，基于放射性核束装置可以产生具有中子皮结构的不稳定核，通过测量其与稳定核发生反应后与中子皮敏感的观测量，能提取或确定中子皮厚度。结合核理论模型，可以进一步约束非对称核物质的状态方程及核天体的相关性质。
分类： 力学 >> 应用力学 提交时间： 2023-03-20 合作期刊: 《应用力学学报》
摘要： 基于柱坐标系下的三维弹性力学基本方程,采用状态空间法得到两端固支单层与叠层圆柱厚壳轴对称问题的精确解析解。为严格满足固支端的边界条件,将固支端的边界位移函数作为状态变量引入状态方程,采用增维方法把非齐次状态方程变为齐次状态方程,并通过层合渐近技术将变系数状态矩阵转为常系数矩阵进行求解。所得到的解不仅严格满足三维弹性力学基本方程,而且严格满足固支边界条件,是真正意义上的三维精确解。算例表明,本研究解与有限元解吻合,具有很高的精度,且关于级数项数和分层数具有很好的收敛性。另外,通过圆柱厚壳各力学量沿径向和轴向的精确分布规律分析了厚径比和跨径比变化对位移和应力分布的影响。
分类： 物理学 >> 核物理学 提交时间： 2025-04-30
摘要： 随着天文观测数据日益增多，通过数据驱动的方法推断中子星物质的状态方程成为一种可行的方案。本文采用贝叶斯推断和天体物理观测约束相对论平均场（RMF）模型，并以此为基础研究了核状态方程（EOS）和中子星结构。通过分析不同交点密度下与耦合常数密度依赖行为，我们发现较高的交点密度加强了天体物理观测数据对物态方程的约束，导致大质量中子星的中等密度行为变软，中心能量密度增加。特别地，我们发现包括在大质量中子星核中，声速平方超过共形极限（v>1/3）的概率很高。推断的最大中子星质量（Mmax ≥2.5M⊙）与引力波事件（如GW190814）的解释一致，即其小质量伴星很可能对应于大质量中子星。此外，极端密度下的对称能和压强也表现出交点密度依赖性，符合多信使约束。
分类： 物理学 >> 核物理学 提交时间： 2025-03-28
摘要： 重离子碰撞实验结合输运模型模拟是提取核物质性质信息的重要手段之一。贝叶斯分析是一种能够从实验数据与理论计算的比较中提取信息的统计方法，因而被广泛应用。这一过程中通常需要使用马尔可夫链蒙特卡罗方法在参数空间采样，然后进行输运模型模拟计算。然而，由于输运模型的计算比较复杂而且十分耗时，因此为了加速这一过程，需要通过机器学习算法训练一个输运模型仿真器。本文选用了高斯过程、多任务神经网络和随机森林三种机器学习算法来训练极端相对论量子分子动力学（UrQMD）输运模型仿真器。在与核物质性质相关的三个参数先验分布范围内选取了150组参数的结果作为训练集，通过UrQMD输运模型模拟这些参数下：入射能量为每核子0.25 GeV的金金碰撞，从末态粒子信息中提取自由质子的直接流、椭圆流和核阻止本领等观测量，另外随机选取20组参数的结果作为测试集对仿真器的效果进行检验。结果显示，高斯过程、多任务神经网络和随机森林三种算法在测试集上预测结果的决定系数R²分别为0.95、0.93和0.85，表明高斯过程和多任务神经网络在模拟输运模型计算的观测量时都表现出较高的准确性，能够有效地加速输运模型的计算过程。
分类： 物理学 >> 核物理学 提交时间： 2025-04-17
摘要： 在极端相对论重离子碰撞条件下，精确构建有限重子化学势 区域的量子色动力学（Quantum Chromodynamics, QCD）物质状态方程（Equation of State, EoS）是当前高能核物理研究的核心难题之一。本研究提出一种基于深度学习的准部分子模型，通过构建三个深度神经网络，成功实现了零 条件下QCD状态方程的高精度重建。同时，经深入分析四阶广义磁化率 在不同温度和 下的单调性行为，大致限定了QCD临界点可能存在的区间为 (T, ) = (0.113 ± 0.019 GeV, 0.634 ± 0.11 GeV)。此外，对四阶累积量比 随碰撞能量 的依赖关系计算，其结果不仅与实验数据高度契合，还在 附近发现了极为显著的涨落现象。这一深度学习的准粒子模型，为有限重子密度下 QCD 物质的热力学与输运性质研究提供了全新的自洽理论框架，其推导出的状态方程参数不仅可以直接应用于相对论重离子对撞机束流能量扫描计划中的流体动力学模拟，还为深入探索 QCD 相图结构以及寻找临界点提供新的研究方法。
分类： 物理学 >> 核物理学 分类： 天文学 >> 天体物理学 提交时间： 2023-12-28
摘要： 相对论 Brueckner-Hartree-Fock (RBHF) 理论是相对论框架下重要的第一性原理方法，仅包含两体力即可以满意描述核物质的饱和性质。在完备的 Dirac 空间中自洽求解核物质 RBHF 方程，唯一确定了单粒子势的标量和矢量分量，避免了已有工作中由于忽略负能态所导致的不确定性，解决了 40 多年来 RBHF 计算中不能唯一确定单粒子势的问题。文章简要回顾 RBHF 理论的发展历史，阐述包含负能态做 RBHF 计算的必要性，介绍利用完备 Dirac 空间的 RBHF 理论，研究核物质性质和中子星物质性质的最新进展，包括有效质量、纯中子物质的每核子结合能、对称和纯中子物质的压强、中子星物质的粒子分数和状态方程、中子星的质量半径关系和潮汐形变等。文章还展望了完备 Dirac 空间的RBHF 理论在确定密度泛函理论参数、描述核子原子核弹性散射和研究中子星内部强子夸克相变等方面的可能应用。
分类： 物理学 >> 核物理学 提交时间： 2024-04-08
摘要： 原子核同位旋标量巨单极共振的研究是约束核物质不可压缩系数 $K_ infty$ 的重要途径，对理解核天体物理现象提供了重要的信息。目前巨单极共振研究中存在的主要问题是 Pb 和 Sn 中巨单极共振不能够同时描述的矛盾，它阻碍了核物质不可压缩系数的精确约束。本文综述了准粒子无规相位近似理论和准粒子振动耦合理论对该问题的研究进展。
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