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费米子的量子关联动力学与介质内 3$\leftrightarrow$3 碰撞

核理论 2025-05-29 v1

摘要

在本研究中,我们旨在量化介质内 3\leftrightarrow3 碰撞对初始处于非平衡态的费米子系统的作用。3 体动力学的表述基于全同费米子的运动方程方法——也称为量子关联动力学——并进行了详细阐述。简要回顾了在壳 2 体碰撞积分,并在相同两体相互作用的基础上以领先阶导出了在壳 3 体碰撞积分。所得方程遵循粒子数和能量-动量守恒。为了量化 3 体相互作用的相对影响,我们采用了一个空间均匀系统在具有周期性边界条件的有限盒子中的模型研究。我们探讨了自旋-同位旋对称核物质系统,其动量分布由平移的费米球(无重叠)给出,如在核子-核子碰撞接触后的初始阶段所遇到的那样。采用有效 2 体相互作用得到的弛豫时间结果,与在相同轰击能下连续极限下的 Boltzmann-Uehling-Uhlenbeck (BUU) 输运计算进行了比较,发现两者在百分之几的误差水平上是一致的。我们发现,额外的 3 体相互作用在 130 A\cdotMeV 时将弛豫时间最多缩短了 3 倍。此外,BUU 输运计算表明,在例如 40 A\cdotMeV 下导致复合核形成的中心 4597Rh^{97}_{45}Rh 碰撞中,3\leftrightarrow3 碰撞增强了高能核子(>> 60 MeV)角分布的阻停。高能核子的角分布从略微前倾的角分布变为略微侧倾的角分布,这可以通过实验进行控制。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.21683,
  title  = {Quantum correlation dynamics and in-medium 3$\leftrightarrow$3 collisions of fermions},
  author = {Wolfgang Cassing},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.21683},
  year   = {2025}
}

备注

30 pages, 11 figures, submitted to Phys. Rev. C