本文系统介绍了中能重离子中心碰撞(HIC)的核的阻止本领,以及核物质的状态方程(EOS)的研究状况:简要介绍了两个同位旋输运现象,即同位旋穿透和同位旋极化现象:初步研究了中能质子诱发重离子反应中的核子发射的类马赫现象。利用重离子输运模型,我们系统地对整个中能区中心重离子碰撞的阻止本领,初步研究了同位旋穿透以及同位旋极化等现象,揭示了重离子碰撞过程的动力学平衡和同位旋平衡过程,并对核物质状态方程的同位旋标量项以及同位旋矢量项分别提出了有效的实验探针。另外,我们也研究了质子诱发重离子反应的核子发射的类马赫发射机制。论文主要有三部分内容:中能重离子反应中的阻止本领研究,中能重离子碰撞的同位旋穿透和极化研究,质子诱发重离子碰撞过程的类马赫现象。　　 重离子碰撞过程中的核阻止本领是核碰撞过程的一个非常重要的指标,因为它直接反映着碰撞体系各个方面.包括输运过程中能量的耗散,各种集体流的强度,核子一核子碰撞截面,以及各种核反应机制的竞争和转变等等。利用同位旋依赖的量子分子动力学(IQMD)模型,我们首次完整地描述了,从10AMeV到1.2AGeV整个中能区中心重离子碰撞过程中核阻止本领的激发函数。我们发现,中心碰撞下,体系的动力学平衡远远没有达到。对于中等质量碰撞体系Xe+Sn系统,核阻止本领在Fermi能量附近有个极小值,在大概350A MeV左右,核阻止本领达到极大值。利用分解的方法,我们分析了事件层次与碎片层次核阻止本领的区别与联系,初步揭示了核阻止本领大小的成因。进而我们利用中能区核反应的三要素:核子一核子碰撞截面、平均场以及泡利阻塞,来解释整个中能区的阻止本能。通过与最近的法国INDRA实验组以及德国FOPI实验组进行比较,我们进一步提出利用核阻止本领提取核反应过程的核物质状态方程。我们发现INDRA实验数据两个重要需要改进的方面:一个是实验上碰撞参数的选取办法;另外一个是不同相空间选取的差别问题。在改进了这两个方面以后,才可能实现实验数据与理论模型的比较。我们利用IQMD模型,在考虑以上两点的改进后,实现了理论和实验数据在很大能量范围内的可比性。进而在IQMD的框架下,我们发现在INDRA能量附近的状态方程为相对较软的状态方程比较合适。而在与FOPI实验数据比较的时候,我们发现在250A MeV到400A MeV的时候EOS需要考虑动量依赖,而能量超过了1AGeV以后,动量依赖基本上没有什么影响。　　 同位旋的平衡被认为是重离子碰撞过程中最快达到的,然而,我们发现即使是在中心对撞下,同位旋平衡也是远远没有达到。我们发现这个同位旋非平衡的程度,可以用同位旋穿透来描述。采用类似同位旋示踪的办法,我们用同位旋不对称度标记弹和靶核的同位旋,经过重离子碰撞,我们再计算中质子的不对称度的快度的分布情况,以此来考察同位旋的平衡情况。我们发现同位旋平衡直接与状态方程中的对称能的强度息息相关。对称能强度越大,同位旋离平衡越近。这表明中心碰撞下,同位旋的穿透程度,可作为实验上提取对称能信息的一个很强的探测手段。也许这可以给当下急需解决的,对称能的高密度行为,提供较强的约束。另外,本文还提出中能重离子反应过程中的同位旋极化,我们发现核反应开始阶段,即弹靶相互接触到最大压缩过程,弹(靶)核中子和质子的质心会因为库仑相互作用而分离,这种分离与后期的同位旋相关的输运过程有很大的关联,并且可以反映体系对称能的信息。　　 在中能质子引起的重离子(Pa)反应中,我们发现反应早期,核子侧向发射机制的能量依赖性。随着能量增加,侧向角峰位逐渐变大,而侧向发射核子的动量峰位在0.53GeV/c(140MeV)左右,这与流体动力学预言的马赫波现象类似。我们发现这种结构的产生机制,是由两体碰撞产生的,而且,这种侧向发射不依赖于体系碰撞参数以及核物质的状态方程。我们发现这个结构主要是由早期的入射质子和靶核中的核子间的两体碰撞造成的,多个事件的叠加形成了这样的类马赫结构。这与由基于宏观流体元各种宏观平衡假设流体动力学预言的情况非常不同。　　 总之,本文系统地研究了核阻止本领的能量激发函数,初步研究了同位旋穿透以及同位旋极化现象。通过核阻止本领的研究,我们对中低能核物质状态方程的同位旋标量部分给予了很好的限制,而对同位旋穿透和同位旋极化的研究,则可以给中低能核物质状态方程的同位旋矢量依赖(即对称能)部分,很好的限制。另外,我们发现了pA反应过程中由两体碰撞可以引起核子发射的类马赫现象,它丰富了我们对核反应过程的认识,对相对论重离子碰撞过程中的类马赫现象的研究也可能有启发。希望通过这几项方面的工作,在不久的将来,本文包括这几方面的工作努力,能够把中低能HIC的核物质状态方程的不确定性减少到最小,最终使之圆满解决。