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核尺度上的真实气体状态方程

核理论 2017-09-29 v3 量子气体 统计力学 高能物理 - 唯象学

摘要

提出一种将量子统计效应引入经典真实气体状态方程模型的形式体系。它允许采用任意排除体积过程来模拟排斥相互作用,以及任意密度依赖的平均场来模拟吸引相互作用。排除体积机制的变体包括范德瓦尔斯(VDW)和 Carnahan-Starling 模型,而平均场则基于 VDW、Redlich-Kwong-Soave、Peng-Robinson 和 Clausius 状态方程。在每个模型中,将核子-核子相互作用的 VDW 参数拟合到核物质的基态性质,得到以下取值范围:a=330430a = 330 - 430 MeV fm3^3b=2.54.4b = 2.5 - 4.4 fm3^3。在排除体积方法的框架下,对核基态的拟合不支持核子有效硬核半径显著小于 0.50.5 fm 的值,至少对于相图的核物质区域如此。对标准 VDW 排斥和吸引项进行修改,可显著改善核不可压缩因子 K0K_0 的值,使其更接近经验估计。完成了将重子-重子相互作用纳入强子共振气体模型的推广。结果表明,零化学势下重子相关的格点 QCD 观测量行为与核物质性质强相关:对核不可压缩性的改进描述也改进了 μ=0\mu = 0 处格点数据的描述。

关键词

引用

@article{arxiv.1701.06524,
  title  = {Equations of state for real gases on the nuclear scale},
  author = {Volodymyr Vovchenko},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1701.06524},
  year   = {2017}
}

备注

19 pages, 6 figures, misprints corrected