中国科学(物理学 力学 天文学)2024,Vol.54Issue(9) :71-82.DOI:10.1360/SSPMA-2024-0067

通过高能核-核碰撞中的光生过程研究原子核结构

Probing nuclear structure via photoproduction processes in high energy nucleus-nucleus collisions

杨驰 杨帅 查王妹 赵杰
中国科学(物理学 力学 天文学)2024,Vol.54Issue(9) :71-82.DOI:10.1360/SSPMA-2024-0067

通过高能核-核碰撞中的光生过程研究原子核结构

Probing nuclear structure via photoproduction processes in high energy nucleus-nucleus collisions

杨驰 1杨帅 2查王妹 3赵杰4
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作者信息

  • 1. 山东大学前沿交叉科学青岛研究院,粒子物理与粒子辐照教育部重点实验室,青岛 266237
  • 2. 华南师范大学量子物质研究院,原子亚原子结构与量子调控教育部重点实验室,广州 510006
  • 3. 中国科学技术大学物理学院,核探测与核电子学国家重点实验室,合肥 230026
  • 4. 复旦大学现代物理研究所,核物理与离子束应用教育部重点实验室,上海 200433
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摘要

在高能核-核碰撞实验中,接近光速运动的高带电重离子会产生极强的电磁场,从而诱导光子-光子相互作用和光子-核子相互作用的光致产生过程.这些光致产生的产物包括双轻子对和矢量介子等多种末态.近年来,超周边和偏心重离子碰撞中所产生的一系列新颖实验结果,通过与理论计算相互促进和验证,为研究原子核结构和核子分布等提供了良好的条件和独特的机遇.本论文简要介绍了相对论重离子对撞机RHIC和大型强子对撞机LHC上,超周边以及偏心相对论重离子碰撞实验在测量原子核电荷分布、胶子分布以及中子皮等方向的最新进展.

Abstract

In high-energy nucleus-nucleus collisions,highly charged heavy ions moving close to the speed of light generate ex-tremely strong electromagnetic fields,inducing photoproduction processes involving photon-photon and photon-nuclear interactions.These photoproduction processes yield various states,including dilepton pairs and vector mesons.In recent years,several experimental results from ultraperipheral and peripheral heavy-ion collisions have provided excellent con-ditions and unique opportunities for studying nuclear structures and nucleon distributions through mutual promotion and cross-checking between precise experimental measurements and sophisticated theoretical calculations.This paper briefly introduces recent research achievements on nuclear charge distributions,gluon distributions,neutron skins,etc.based on the data collected from ultraperipheral and peripheral heavy-ion collisions at the Relativistic Heavy Ion Collider and the Large Hadron Collider.

关键词

高能核-核碰撞/光致产生/超周边碰撞/原子核结构/中子皮

Key words

high-energy nucleus-nucleus collisions/photoproduction/ultraperipheral collisions/nuclear structure/neutron skin

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基金项目

国家自然科学基金(12075139)

国家自然科学基金(12275053)

国家重点研发计划(2020YFE0202001)

国家重点研发计划(2022YFA1604900)

山东省自然科学基金(ZR2022JQ03)

出版年

2024
中国科学(物理学 力学 天文学)
中国科学院

中国科学(物理学 力学 天文学)

CSTPCD北大核心
影响因子:0.644
ISSN:1674-7275
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