Введение к работе
Актуальность р.и'юты. Одним из наиболее интересных эффектов, наблюдаемых в столкновениях ядер промежуточных энергия (кинетическая энергия пучка в л.с. 10 МэВ<Е/А<1 ГэВ) является множественное образование фрагментов или мультифрагменташія. В последние годы выполнено много экспериментов по исследованию этого явления. Разработано несколько теоретических подходов к описанию мультифрагмента-шш. среди которых выделяются статистический, перкодяипонный и динамический. Однако механизм мультпфрагментапип пока еще не понят до конца. В связи с этим остается актуальным детальный анализ процессов, ведущих к мультпфрагменташіи, п экспериментальных данных в рамках каждой из разработанных моделей.
Цель работы. Теоретическое исследование процессов множественного образования фрагментов в ядерных столкновениях при промежуточных энергиях.
Научная новизна. Разработан численный метод решения одномерного уравнения Власова (УВ). На основе УВ с самосогласованным ядерным потенциалом рассмотрены столкновения двух плоских слоев ядерного вещества с энергией налетающего слоя Е/А100 МэВ. В данной упрощенной модели исследованы основные механизмы реакций нрп низких и промежуточных энергиях: слияние, частичная прозрачность, фрагментация. Изучено влияние сжимаемости ядерного вещества на динамику столкновения.
В рамках линеаризованного по малому возмущению функции распределения (ФР) УВ проведено одно из первых исследовании роста флуктуации плотности в расширяющейся ядерной системе (сипнодальный распад). Обнаружено значительное увеличение инкремента сппнодальноп
неустойчивости (СН) в случае отклонения невозмущенной ФР от локального теплового равновесия.
С использованием гибридной модели "квантовая" молекулярная динамика (КМД) + статистическая модель мультифрагментаднн (СММ) проведен расчет реакции 129Хе+13'Аи. Е/А=50 МэВ. Впервые исследовано влияние выбора момента перехода от КМД к СММ на наблюдаемые зы-ходы фрагментов промежуточных масс (ФПМ). Экспериментальные данные по выходам ФПМ хорошо воспроповодятся в случае раннего времени перехода (в случае центральных столкновений - до механического развала системы слившихся ядер).
Проведено молекулярно-динамическое моделирование реакции 1Э'Аи+ 191 Аи, Е/А=150 МэВ. Воспроизведено наблюдаемое в эксперименте значение средней кинетической энергии тяжелых фрагментов на нуклон в с.ц.м. (поток=14 МэВ/нуклон).
Практическая п научная значимость работы. В упрощенной модели сталкивающихся слоев ядерной материи получено прямое подтверждение предложенного ранее (C.J. Petbick, D.G. Ravenhall, 1987) механизма муль-тифрагментацгаї за счет роста флуктуации плотности в механически-неустойчивой ядерной среде с низкой плотностью (протекание фазового перехода жпдкость-ran посредством спино дальнего распада). Новый результат состоит в том, что сппнодальный распад из состояния с эллипсоидальной поверхностью Ферми протекает значительно быстрее, чем при t фернчески-симметрнчном начальпом импульсном распределении. Подо бная деформация поверхности Ферми ожидается при неизотропном р<1 і.істе фаііроола в центральных столкновениях тяжелых ионов л может значительно ускорить развал системы на фрагменты. Влияние коллективного расширения системы на процесс формирования фрагментов в
настоящее время интенсивно обсуждается в литературе.
Хорошее согласие результатов расчетов по моделям КМД и СММ, проведенных в данной дпссерашш. с данными экспериментов позволяет планировать использование этих моделей при дальнейшем анализе экспериментальных данных.
Основные результаты работы, выносимые на защиту:
1. Разработка численной схемы решения уравнения Власова в двумер
ном фазовом пространстве. Построение статических решений уравнения
Власова в самосогласованном ядерном потенппале со взаимодействием
Юкавы. Исследование динамики столкновений слоев ядерного вещества в
интервале энергии налетающего слоя Е/А=4 -f-100 МэВ.
2. Исследование процесса фрагментации слоев. Вычисление инкре
ментов сппнодальноп и двухпотоковоп неустойчивостеп. Обнаружение
значительного увеличение пнкремента спинодальной неустойчивости за
счет нарушения в системе локального термодинамического равновесия в
виде квадрупольной деформации импульсного распределения нуклонов до
начала спино дальнего распада.
-
Расчет реакции 129Xe+197Au, Е/А=50 МэВ с использованием наиболее реалистического в настоящее время подхода "квантовая" молекулярная дпнампка + статистическая модель мультифрагментацпп. Сопоставление выходов фрагментов промежуточных масс с экспериментальными данными.
-
Молекулярно-дпнампческое моделирование реакции 197Au+,9?Au, Е/А=150 МэВ. Сопоставление с экспериментом энергетических характеристик фрагментов - продуктов реакции. Исследование влпянпе сечения NN рассеяния в среде на динамику столкновения и наблюдаемые пелц-чины.
Апробация работы. Результаты диссертации опубликованы в журнале 'Ядерная Физика", докладывались на семинарах РНЦ "Курчатовский Институт" (трижды), ОІ1ЯИ. Национального Института Ядерной Физики (Катания), а также на международном симпозиуме "Ядерная физика на накопительных кольцах" (Санкт-Петербург. 1994).
