基于中等能量下原子核统计解体的相变模型

考虑一个粒子（核子）模型，它具有导致具有饱和性质的束缚复合体的两体相互作用。这些性质是：所有复合体具有相同的密度，并且具有 k 个核子的复合体的基态能量由 -kW+\sigma k^{2/3} 给出，其中 W 和 \sigma 是正常数。W 表示体积项，\sigma 表示表面张力项。这些值取自核物理。我们证明，在大 N 极限下（N 是粒子数），这种在有限温度下处于大封闭容器中的集合体显示出液-气相变的性质。我们不使用两体相互作用，而仅使用复合体的总体性质。我们证明 (a) p-\rho 等温线显示出一个区域，其中压力不随 $\rho$ 变化，正如范德瓦尔斯气体的麦克斯韦构造一样，(b) 在该区域中化学势不变，(c) 该模型遵循著名的克劳修斯-克拉佩龙关系。复合体产额出现标度律。对于有限的粒子数 N（最多几千个），该问题可以很容易地在计算机上求解。这使我们能够研究改变相变效应的有限粒子数效应。该模型计算简单。不需要蒙特卡洛模拟。