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原子核物理评论
原子核物理评论

靳根明

季刊

1007-4627

jcwang@impcas.ac.cn

0931-4969371，4969374

730000

兰州市31号信箱

原子核物理评论/Journal Nuclear Physics ReviewCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是核科学领域的综合性学术刊物，是中国核物理学会会刊。它由中国科学院主管，中国科学院近代物理研究所和中国核物理学会主办，科学出版社出版，国内外公开发行。主要刊登反映本学科及相关交叉学科领域最新进展的评述性文章，及时报道核物理基础研究和应用研究及相关交叉学科研究的最新重要研究成果，增进国内外学术交流，促进核学科的发展及应用。读者对象为：广大科研人员、技术人员、大专院校师生以及工农矿医的有关人员。
正式出版
收录年代

    基于夸克线图的重子八重态宇称双重态模型

    高毕凯古城徹原田正康
    794-800页
    查看更多>>摘要：宇称双重态模型是一种有效的手征模型,包含了重子的手征变量质量和手征不变质量.手征不变质量对模型的密度依赖性有很大影响,可以通过中子星的观测来约束.在之前的工作中,已经考虑了核饱和密度几倍范围内的两味模型,但在如此高的密度下,也有必要考虑超子.在本工作中,在手征对称性的线性框架内构建了SU(3)L⊗SU(3)R不变的宇称双重态模型.构建这类模型的主要问题是重子的手征表示候选太多.受到双夸克和手征对称性概念的启发,选择了(3L,(3)R)+((3)L,3R)、(3L,6R)+(6L,3R)和(1L,8R)+(8L,1R)的重子手征表示,并使用夸克图来约束可能的Yukawa相互作用类型.成功地重现了正宇称和负宇称重子八重态的质量,直至第一激发态.正如双夸克考虑所预期的那样,基态重子主要由(3L,(3)R)+((3)L,3R)和(1L,8R)+(8L,1R)表示主导,而激发态则需要包含(3L,6R)+(6L,3R)来解释.该模型对于考虑高密度下奇异夸克的手征恢复以及从强子物质到夸克物质的双夸克连续性提供了基础框架.

    宇称双重态手征对称性夸克图中子星超子

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    基于色自旋分子动力学的状态方程

    安武伸俊丸山敏毅
    801-805页
    查看更多>>摘要：介绍了分子动力学的现状,其中强子和夸克物质统一采用夸克模型描述.在之前的计算中,我们解决了夸克内部自由度颜色的时间演化问题.在本文中,展示了同时求解夸克内部自由度自旋的结果.与传统方法不同,在计算过程中还考虑了u、d夸克的味道转换及其与电子的反应,从而系统能够电中性条件下自然达到β平衡.基于这一最新方法,研究了致密物质的状态方程,并重复了核物质的饱和性质:对称能、对称能斜率L、不可压缩系数.由此预言的中子星质量-半径关系也与引力波观测和NICER等观测结果一致.数值计算结果表明,解禁闭的夸克物质通过平滑过渡(crossover)出现在中子星的核心.本文与之前的分子动力学模拟的关键区别在于夸克或重子在局部尺度上自发出现团簇.而这些性质在其他方法得到的状态方程中难以被观察到.尽管目前还没有完全包括奇异自由度,但本文的计算为夸克团簇模型提供了直接证据,如"奇子模型"或"六夸克模型"!

    中子星状态方程夸克物质

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    自旋系统的分子动力学

    丸山敏毅安武伸俊
    806-810页
    查看更多>>摘要：本工作对带自旋粒子的时间演化行为进行了微观模拟,其中考虑了不同的相互作用和密度.对于具有自旋-自旋吸引相互作用的情形,模拟结果表明,系统存在铁磁性.而对于自旋-自转排斥作用的粒子系统,在不同密度区域分别观察到反铁磁性和顺磁性.本工作发展的方法将有助于扩展"色分子动力学",从而能进一步考虑自旋-颜色相互作用.

    分子动力学铁磁性反铁磁性顺磁性

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    致密物质中的pasta物相

    申虹胡金牛纪凡武旭浩...
    811-817页
    查看更多>>摘要：Pasta物相有可能出现在热的超新星物质和冷中子星中.在超新星物质中,具有一系列几何形状的pasta物相可以采用可压缩液滴(CLD)模型研究,其中核物质被划分为核子的致密液相和核子的稀薄气相.通过最小化包括表面能和库仑能贡献的总自由能,可以推导出两相共存的平衡条件.与仅考虑球形核的结果相比,包括pasta物相可以延迟向均匀物质的相变并扩大相图中的非均匀物质区域.研究发现,各种pasta形状的密度范围依赖于温度和质子分支比.采用CLD模型描述pasta物相所得到的热力学量与采用Thomas-Fermi近似得到的用于天体物理数值模拟的现实状态方程表中的热力学量基本一致.另一方面,采用能量最小化(EM)方法研究了可能发生在大质量中子星内部的强子-夸克pasta物相,该方法类似于CLD方法用于研究核的pasta物相.研究发现,采用的模型参数对于强子-夸克pasta物相有显著影响.

    pasta物相超新星物质中子星

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    中子星壳层物质弹性性质的研究

    夏铖君丸山敏毅安武伸俊巽敏隆...
    818-827页
    查看更多>>摘要：在相对论平均场(RMF)模型框架下,基于托马斯-费米近似研究了中子星物质的弹性性质.具体来说,在三维空间中通过对β平衡下非均匀中子星壳层物质变形来估算其弹性模量,其中在不引入Wigner-Seitz近似的情况下考虑了各种可能的晶体结构.在此基础之上,本工作研究了具有不同对称能斜率(L=41.34和89.39 MeV)的两种情形,发现弹性模量可以变化10倍左右.通过对数值结果的拟合,进一步引入了阻尼因子,改进了中子星壳层物质弹性模量的解析公式.

    弹性模量核物质pasta中子星对称能

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    因果率限制下重子三体力对K介子凝聚状态方程的影响

    武藤巧
    828-833页
    查看更多>>摘要：考虑超子混合物质中存在K介子凝聚相的可能性,此类高密度多奇异系统可能存在于中子星内部.具体来说,基于K介子-重子和K介子-K介子相互作用的手征对称性,结合了二体重子-重子(B-B)相互作用的相对论平均场理论,本工作发展了相互作用模型,其中唯象引入了多重子排斥力(MBR)和三核子引力(TNA)的洛伦兹不变形式,而相关的参数由对称核物质的饱和性质和声速小于光速的因果率进行约束.结果表明,在超子混合物质中具有K介子凝聚的状态方程足够硬,其预言的中子星质量与最近对大质量中子星的观测结果一致.

    致密强子物质K介子凝聚状态方程因果关系

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    中子星研究是否存在"超子危机"?

    李昂
    834-838页
    查看更多>>摘要：中子星物理学长期以来一直致力于解决"超子危机"的难题,旨在协调因超子而降低的最大质量理论预测与基于最重脉冲星测量质量的天体物理观测.在最近的研究中,结合超核实验室数据和最新的中子星天文观测数据,初步量化分析了超子-核子相互作用引起的超子星性质的不确定性.研究发现,超子星的最大质量可达～2.2M⊙.这一结果对"超子危机"难题的存在提出了挑战.这项工作是我们基于自洽连接核物理和天文学以定量确定中子星状态方程研究计划中的一个重要步骤,揭示了从单A超核数据中得出的超子-核子标量部分和矢量部分相互作用之间相关性的重要性.在未来的研究中,将进一步结合相关的理论、实验和观测,以更深入地探讨中子星状态方程的众多难题.

    中子星状态方程超子超核

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    用密度依赖的相对论平均场模型研究中子星物质物态方程

    黄开轩胡金牛
    839-853页
    查看更多>>摘要：随着引力波探测以及对中子星质量与半径的高精度测量,中子星作为超新星爆发的剩余产物正吸引着相关领域的高度关注.特别是LIGO和Virgo合作组在引力波事件GW190814中观测到的质量为2.50～2.67 M⊙的致密天体,以及最近报告的在超新星遗迹HESS J1731-347中发现的一个质量和半径分别为M=0.77+0.20-0.17M⊙和R=10.4+0.86-0.78km的小质量致密天体,都对致密物质的研究提出了巨大的挑战.在中子星的内核部分,诸如超子之类的奇异自由度可能会出现从而形成超子星.本工作在密度依赖的相对论平均场(DDRMF)模型框架下研究由核子与轻子构成的中子星以及包含超子的超子星.采用目前常用的DDRMF参数研究了中子和超子星的质量、半径、潮汐形变等性质.发现,由DD-MEX,DD-MEX1,DD-MEX2,DD-MEXY和DD-LZ1参数组计算出的中子星的最大质量可以达到2.5～2.6M⊙,因为这几组参数能够得到很硬的状态方程,这是由它们在高密度时来自矢量势的强排斥贡献产生的.此外,通过研究壳层部分状态方程和核心部分状态方程对中子星性质的影响,我们发现来自HESS J1731-347的观测数据更倾向于较高对称能斜率L参数的壳层状态方程和较低L参数的核心状态方程,而且这样构造出的状态方程所得到的中子星的质量-半径关系也能符合NICER给出的PSR J0740+6620,PSR J0030+0451的限制以及来自GW170817事件的观测限制.在加入超子之后,超子星物质与中子星物质相比会变得较软,但是如果矢量介子的耦合常数很强的话,利用DDRMF模型也可以得到大质量超子星.

    中子星密度依赖的相对论平均场模型超子星

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    应用夸克模型研究三重子系统及其对解决超子疑难的启示

    中本崇基
    854-857页
    查看更多>>摘要：为解决超子疑难,在夸克模型框架下研究了超子物质的三体力.作为解决这个疑难所需的额外排斥效应的候选者,关注由夸克泡利效应和色磁作用引起的排斥芯.结果表明,在∧NN系统最小阈值处,不存在明显的排斥芯结构,但色磁作用提供了强烈的三体排斥效应.

    夸克模型三体力超子疑难

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    重论超子化与芯冠转变对中子星潮汐形变的效应

    李牛叶婧韦斯纳杨荣瑶...
    858-862页
    查看更多>>摘要：从引力波数据提取的中子星潮汐形变为包含核态方程信息的中子星结构提供了新颖的探针.利用相对论平均场密度依赖的参数,在这篇QCS2023专刊文章中,重点关注中子星的超子组份与芯冠转变对潮汐形变的作用.鉴于两者都存在大的不确定度,阐明了变化参数化模型所许可的芯冠转变密度与超子组份两者都可以对中子星潮汐形变有显著的效应.这些结果对进一步的实验与理论工作具有一定的启示作用.

    芯冠转变超子中子星潮汐形变相对论平均场模型

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