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在目前的实验室条件下,高温高密物质只能通过中高能重离子反应进行产生和研究。在实验上我们能够测出重离子碰撞的最终产物和分布,但很难获得反应过程中的动力学信息。因此对中高能原子核碎裂的研究是很有意义的。本文从实验和理论两个方面对中高能重离子碰撞的原子核碎裂进行了研究,主要包括以下三部分内容: (一)利用固体径迹探测器CR-39对400AMeV20Ne轰击H、C、Al及CH2靶产生的射弹碎裂电荷变化总反应截面和分截面分别进行了测量。总截面随靶核质量数的增加而增加。本实验的总反应截面的测量结果与其他实验的测量结果和理论计算是一致的。射弹碎裂产生的分截面与其它的实验测量结果基本是一致的,电荷数Z=5的分截面较相同能量下的其他实验结果略低,这可能是由于CR-39探测器在Z=5时是电荷分辨的临界点。除H靶以外,Ne与C、CH2反应的分截面的奇偶效应很强。用V(Zf)描述其奇偶效应,当Zf=7时,V(Zf)<1;当Zf=6,8时,V(Zf)>1;得到此能量下碎块电荷数Zf为偶数时的V(Zf)与Zf为奇数时的V(Zf)的比值是1.55±0.02。 (二)用ImQMD+GEMINI的复合模型计算了400AMeVNe与C、Al、Cu、Sn、Pb反应的射弹碎裂的反应截面。ImQMD模型用来描述重离子碰撞的动力学过程,GEMINI模型用来描述处于激发态的初级碎片的退激发过程。总反应截面随靶核质量数的增加而增加,这与实验测量结果和其它理论计算结果是一致的。ImQMD+GEMINI模型成功再现了实验中观测到的分截面的奇偶效应。研究表明:奇偶效应是在退激发的过程中由于对效应的作用产生的。奇偶效应与碰撞参数是密切相关的,主要形成于RT<b≤RT+RP时,即奇偶效应主要表现在擦边碰撞中。另外,同位素和同位旋Tz的分布也有明显的奇偶效应。电荷数为奇数的碎块有两个主要的同位素,并且这两个同位素的反应截面几乎相等。电荷数为偶数的碎块有一个主要的同位素。这些主要的同位素都是稳定核,与稳定核相邻的同位素的反应截面比稳定核的反应截面小很多。随着靶核质量数的增加,相同的稳定核的反应截面也是增加的。同位旋Tz=0的碎块的反应截面要比│Tz│>0的碎块的反应截面大。奇偶效应主要来自于同位旋Tz=0,土0.5的碎块。 (二)熵及核阻止本领的研究。 (1)利用Tsallis熵计算了400AMeVNe与C、Al、Cu、Sn、Pb在碰撞参数b=0时系统的熵,随着q值的减小系统的熵在增大,最后达到一个渐近值。体系的熵变过程主要来自于体系的压缩过程,而且靶核较重时熵变较缓慢。 (2)通过各向异性比值R和四极矩动量Qzz,我们对不同的体系在不同的碰撞参数下的核阻止本领进行了分析。在中心碰撞b=0时,随着靶核质量数的增加核阻止本领也是增加的。当碰撞参数b增大时,核阻止本领是减小的。较重的体系的核阻止本领比较大,但是即使在中心碰撞时较重的体系也没有被完全阻止。 从以上几个方面,我们不仅获取了实验室的最终产物,而且分析了反应过程中的压缩、膨胀和退激发的相关信息。