intTypePromotion=1
ADSENSE

Các tính chất của hadron trong môi trường hạt nhân

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:3

3
lượt xem
1
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết Các tính chất của hadron trong môi trường hạt nhân nghiên cứu lý thuyết các tính chất của meson sigma và meson pion dựa trên mô hình sigma tuyến tính có sự tham gia của các quark trong gần đúng một vòng.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Các tính chất của hadron trong môi trường hạt nhân

  1. Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2018. ISBN: 978-604-82-2548-3 CÁC TÍNH CHẤT CỦA HADRON TRONG MÔI TRƯỜNG HẠT NHÂN 1 2 Đặng Thị Minh Huệ , Lê Thị Thắng 1 Bộ môn Vật lý, Khoa Năng lượng - Trường Đại học Thủy lợi Email: dtmhue@tlu.edu.vn 2 Bộ môn Hóa học, Khoa Môi trường - Trường Đại học Thủy lợi 1. GIỚI THIỆU giản, mô hình Nambu-Jona-Lasinio (NJL), Từ những năm 30 của thế kỷ trước, các mô hình “túi” [1,3]. Kết quả lý thuyết cho biết phổ khối lượng cho các hadron và phổ bằng chứng thực nghiệm đã cho thấy hạt nhân là do các hadron hợp thành. Sau đó, khi đó thay đổi do tương tác mạnh giữa các hadron trong môi trường hạt nhân [1]. lý thuyết quark ra đời vào những năm 70, người ta tin tưởng rằng các hadron được cấu 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU tạo từ các quark hoặc như thường nói hadron là trạng thái kết hợp của các quark. Đến nay Bài báo này tác giả nghiên cứu lý thuyết người ta đã tìm thấy hàng trăm loại baryon và các tính chất của meson sigma và meson pion các meson: giả vô hướng pion (  ); meson vô dựa trên mô hình sigma tuyến tính có sự hướng sigma (  ); meson véc tơ  ,  ,  [1-3]. tham gia của các quark trong gần đúng một Các hadron (bao gồm các baryon và các vòng. Lagrangian của mô hình có dạng: meson) bị phá vỡ ở nhiệt độ và mật độ cao L  q  i     mq  q  gq   i 5 .  q khi chúng phủ mạnh lên nhau làm mất đi 0 (1) tính chất đơn lẻ. Theo bức tranh này, sẽ có   q  q  LM  LSB , hai pha riêng biệt: "pha hadron" - ở đó các trong đó: L     2    2   U , 1 quark và gluon bị giam cầm và pha mà ở đó M 2       các quark và gluon được giải phóng. Khi m2  2 2  2 nhiệt độ giảm dần, sẽ xuất hiện các hiện U    2  2   I 12  22    2  2  , tượng chuyển pha, khôi phục hoặc phá vỡ 2 2 4 đối xứng... Nghiên cứu các quá trình này, LSB  f m2 . chúng ta có lý thuyết về cấu trúc pha của hệ tương tác mạnh. Như vậy, có thể nói rằng với q, σ, π là các toán tử trường quark, meson vật lý hạt nhân hiện đại gắn liền với vật lý sigma và meson pion; μ và μ 1 là thế hóa hadron. Trên thực tế, giải quyết vấn đề về sự baryon và spin đồng vị, ε = 0,1 ; mπ là khối phục hồi đối xứng chiral trong môi trường lượng chân không của pion; f π là hằng số hạt nhân đang là một trong những vấn đề phân rã của pion trong chân không; g, m và λ quan trọng nhất và cũng là thách thức lớn là những hằng số tương tác. nhất của vật lý hadron. Sự phục hồi từng Để thực hiện mục đích nói trên, trước tiên phần của đối xứng chiral trong môi trường tác giả xác định biểu thức thế nhiệt động của hạt nhân đã được phát hiện ở tính chất của các hadron trong rmôi trường hạt nhân, từ đó các hadron trong những mô hình hiệu dụng thiết lập phương trình trạng thái mô tả các của sắc động lực học lượng tử (QCD), mô tính chất của hadron cũng như khảo sát các hình sigma tuyến tính, mô hình quark đơn quá trình chuyển pha có thể xảy ra. 521
  2. Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2018. ISBN: 978-604-82-2548-3 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Từ (5) thu được mật độ entropi và mật độ năng lượng của hadron trong môi trường hạt Từ Lagrangian (1) tác giả thu được biểu nhân như sau: thức nghịch đảo của hàm truyền cây trong * Mật độ entropi: không gian xung lượng:   1   E  S 1  k ,  0 ,  0   2    T T 2  k dk   E   kˆ  M    0  0  (2) 0  1  e  T       0 kˆ  M    0    E  E E   E  E  E   1 0       trong đó  0   ; M   m  g 0 ;    0 1 1  e T 1 e T 1 e T  M   m  g  0 . Ở đây mπ , mσ lần lượt là    E   E  1         2  khối lượng hiệu dụng của meson pion và 2  k dk ln ln  1  e T   lnln  1  e T  meson sigma; gπ = mπ f π , gσ = mσ f σ ; π0 là 0 chân không của toán tử trường pion; σ0 là  E   E      chân không của toán tử trường sigma.  ln  1  e T   ln  1  e T  (7) Từ (2) suy ra: * Áp suất: Det S 1  k , 0 , 0   g2 2 g2 2 (3) P   min      2  (k0  E )(k0  E )(k0  E )(k0  E ), 2m2 2m   với T     E     E    2  2  k dk ln  1 e T   ln 1  e T  E  k 2  M 2    g 0  0      ,    E  k 2  M 2    g 0 ,   E    E    7+ ln 1  e T   ln  1  e T  . E  k 2  M 2  1  g 0 ,       (8) E  k 2  M 2  1  g 0 . * Mật độ năng lượng: Biểu thức thế nhiệt động Ω của hệ: g2 2 g2 2      d 4k 2m 2m   U  iTrS 1  U  i  4 trlnS 1 (4)  2  1   E   E E E  -1 -1 k 2 dk        2 0 (trlnS = lndetS )   E  E E  E    1  e  T 1  e  T 1  e  T 1  e  T      Thay (3) vào (4) thu được thế nhiệt động  viết dưới dạng (9) d 4k  ρ trong công thức (9) là mật độ các hạt   U  2i  2 4  ln( k 0  E  ln( k0  E   ) meson tương ứng. Phương trình (7), (8) và (9) là các phương    ln( k 0  E )  ln( k0  E )]. (5) trình trạng thái cho phép xác định các tính chất của chất hạt nhân. Trong hình thức luận thời gian ảo biểu Sau đây chúng tôi dựa vào các phương thức của thế nhiệt động được viết là: trình (7), (9) để khảo sát sự phụ thuộc nhiệt 3 dk    độ của mật độ năng lượng chất hạt nhân với Ω = U – 2E  2E  2T[ln1  eE /T  3   2     các thông số về hằng số tương tác được chọn  phù hợp với thực nghiệm là: g = λ = 1.10 -12  E   E/T   E    eV; mπ = 138 MeV; mσ = 500 MeV; f π = 93 ln1 e  ln1 e T +      (6) MeV; f σ = 14,5 MeV ; ρ0 = 0,16 fm-3 ; λ = 80     ln  1  e T      MeV [4-6]. Kết quả cho ở hình 1 và hình 2: 522
  3. Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2018. ISBN: 978-604-82-2548-3 Hình 2 cho thấy khi mật độ hạt meson sigma bằng đúng ρ0 thì giá trị cực đại của mật độ năng lượng là lớn nhất. Như vậy, hình 1 và hình 2 hoàn toàn phù hợp nhau, hình 2 cũng chứng tỏ rằng ở một nhiệt độ thấp xác định mật độ chất hạt nhân giảm khi mật độ các hạt meson tăng. Điều đó đồng nghĩa với đối xứng chiral của chất hạt nhân được phục hồi ở nhiệt độ cao trong chất hạt nhân. 4. KẾT LUẬN Hình 1. Sự phụ thuộc của mật độ năng lượng Bằng cách xây dựng các phương trình chất hạt nhân vào mật độ hạt meson gigma trạng thái của chất hạt nhân và khảo sát số sự tại các nhiệt độ khác nhau khi mật độ hạt phụ thuộc của mật độ năng lượng chất hạt meson pi lấy ở giá trị chân không ứng nhân vào mật độ các hạt meson, tác giả đã với bộ tham số được chọn ở trên thu được các kết quả như sau: 1. Thu được biểu thức giải tích về mât độ Hình 1 cho thấy khi mật độ hạt meson entropi và mật độ năng lượng của chất hạt sigma bằng giá trị ở chân không, giá trị cực nhân. đại của mật độ năng lượng tăng khi nhiệt độ 2. Kết quả tính số cho phép khẳng định sự tăng nhưng sự cực đại của mật độ năng lượng phục hồi đối xứng chiral trong chất hạt nhân xảy ra gần như ở cùng một giá trị của mật độ xảy ra ở nhiệt độ cao. Đây là kết quả mới meson pi mặc dù nhiệt độ khác nhau. theo mô hình sigma tuyến tính. Để thấy rõ hơn vai trò mật độ các hạt 3. Từ biểu thức của thế nhiệt động có thể meson trong chất hạt nhân đối với mật độ tính được khối lượng của các meson bằng năng lượng toàn phần của chất hạt nhân, tác cách lấy đạo hàm bậc hai của thế nhiệt động giả khảo sát sự phụ thuộc của mật độ năng theo các toán tử trường tương ứng. lượng chất hạt nhân vào mật độ meson sigma ứng với một số giá trị được chọn của mật độ 5. TÀI LIỆU THAM KHẢO meson pi. Kết quả cho ở hình 2. [1] Buss, O., L. Aluarez – Ruso, P.Muhlich, an d U. Mosel (2006),… Eu r. Phy s . J.A 29, 189c. [2] Gurjav Ganbold (2011), Hadron spectrum and the innfrared behavior of QCD coupling. IOP publishing, doi: 10.1088/1742 - 6596/295/1/012041. [3] K.Kanayaa (2000), Hadronic Properties from Lattice QCD with Dynamical Quarks. UTHEP-425 UTCCP-P-86. [4] Tran Huu Phat, Nguyen Tuan Anh and Le Viet Hoa (2003, Nucl. Phys. A722)548c. [5] Tran Huu Phat, Nguyen Tuan Anh and Hình 2. Sự phụ thuộc vào mật độ hạt meson Le Viet Hoa (2004), Adv.Natur.Sci.5 33. sigma của mật độ năng lượng chất hạt nhân [6] Tran Huu Phat, Nguyen Tuan Anh, Nguyen Van Long and Le Viet Hoa (2007), ở nhiệt độ T = 100 MeV ứng với một số Phys. Rev. C76 045202. giá trị của mật độ meson pi ứng với bộ tham số được chọn ở trên 523
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2