Загальний пiдхiд для опису класичних рiдинних систем i ядерної матерiї

Автор(и)

  • K. V. Cherevko Faculty of Physics, Taras Shevchenko National University of Kyiv
  • L. L. Jenkovszky Bogolyubov Institute for Theoretical Physics, Nat. Acad. of Sci. of Ukraine
  • V. M. Sysoev Faculty of Physics, Taras Shevchenko National University of Kyiv
  • Feng-Shou Zhang College of Nuclear Science and Technology, Beijing Normal University, Beijing Radiation Center, Center of Theoretical Nuclear Physics, National Laboratory of Heavy Ion Accelerator of Lanzhou

DOI:

https://doi.org/10.15407/ujpe60.08.0708

Ключові слова:

heavy ion collisions, equation of state, hydrodynamic instability, phase diagram, Tolman length, thermodynamics, Skyrme parametrization

Анотація

В роботi робиться спроба короткого огляду можливостей застосування статистичної термодинамiки при вивченнi адронної матерiї. Розглядається можливiсть застосування гiдродинамiки для опису формування рiзних топологiчних структур в лобових зiткненнях важких iонiв за малих енергiй. Показано, що такий пiдхiд дозволяє отримати аналiтичний опис кожної стадiї процесу та визначити властивостi ядерної матерiї (поверхневий натяг, стистливiсть та iн.) з аналiзу властивостей утворених фрагментiв. Розглядаються переваги термодинамiчного аналiзу фазових траєкторiй систем, що утворюються в зiткненнях важких iонiв. Розглядається можливiсть використання статистичної термодинамiки для визначення поправок до коефiцiєнту поверхневого натягу, викликаних кривизною поверхнi, з рiвняння стану ядерної матерiї. Розглянуто приклади застосування статистичної термодинамiки в дослiдженнях адронної матерiї та квантових рiдин.

Посилання

L.A. Bulavin and V.M. Sysoev, Physics of phase transitions (VPC "University of Kyiv", Kyiv, 2010).

L.A. Bulavin, D.A. Gavryushenko, and V.M. Sysoev, Molecular Physics (Znannya, Kyiv, 2006).

L.A. Bulavin and V.K. Tartakovskii, Nuclear Physics (Znannya, Kyiv, 2005).

D.H.E. Gross, Microcanonical Thermodynamics: Phase Transitions in "Small" Systems, (World Scientific, Singapore, 2001).

http://dx.doi.org/10.1142/4340

G.F. Bertsch and S. Das Gupta, Phys. Rep. 160, 189 (1988).

http://dx.doi.org/10.1016/0370-1573(88)90170-6

M. Baldo and C. Maieron, J. Phys. G: Nucl. Part. Phys. 34, R243 (2007).

http://dx.doi.org/10.1088/0954-3899/34/5/R01

Y. Abe, S. Ayik, P.-G. Reinhard, and E. Suraud, Phys. Rep. 275, 49 (1996).

http://dx.doi.org/10.1016/0370-1573(96)00003-8

V. Baran, M. Colonna, V. Greco, and M. Di Toro, Phys. Rep. 410, 335 (2005).

http://dx.doi.org/10.1016/j.physrep.2004.12.004

Bao-An Li, Lie-Wen Chen, and Che Ming Ko, Phys. Rep. 464, 113 (2008).

http://dx.doi.org/10.1016/j.physrep.2008.04.005

V.A. Karnaukhov, Phys. Elem. Part. Atom. Nucl. 37, 312 (2006).

S. Shlomo, J. Phys: Conf. Ser. 337, 012014 (2012).

http://dx.doi.org/10.1088/1742-6596/337/1/012014

P.D. Stevenson and P.M. Goddard, in Proceedings of the 31st International Workshop on Nuclear Theory, edited by A. Georgieva and N. Minkov (Heron Press, Sofia, 2012).

K. Oyamatsu, I. Tanihata, Y. Sugahara, H. Toki, and K. Sumiyoshi, RIKEN Review 26, 1 (2000).

M.B. Tsang, J.R. Stone, F. Camera, P. Danielewicz, S. Gandolfi, K. Hebeler, C.J. Horowitz, Jenny Lee, W.G. Lynch, Z. Kohley, R. Lemmon, P. Moller, T. Murakami, S. Riordan, X. Roca-Maza, F. Sammarruca, A.W. Steiner, I. Vidana, and S.J. Yennello, arXiv:12040466 [nucl-ex] (2012).

L.W. Chen, C.M. Ko, and B.A. Li, Phys. Rev. Lett. 94, 032701 (2005).

http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.94.032701

L.W. Chen, C.M. Ko, and B.A. Li, Phys. Rev. C 76, 054316 (2007).

http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevC.76.054316

T. Klahn, D. Blaschke, S. Typel, E.N.E. van Dalen, A. Faessler, C. Fuchs, T. Gaitanos, H. Grigorian, A. Ho, E.E. Kolomeitsev, M. C. Miller, G. Ropke, J. Trumper, D.N. Voskresensky, F. Weber, and H.H. Wolter, Phys. Rev. C 74, 035802 (2006).

http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevC.74.035802

A.S. Botvina and I.N. Mishustin, Phys. At. Nucl. 71, 1088 (2009).

http://dx.doi.org/10.1134/S1063778808060112

S.R. Souza, B.V. Carlson, R. Donangelo, W.G. Lynch, A.W. Steiner, and M.B. Tsang, Phys. Rev. C 79, 054602 (2009).

http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevC.79.054602

P. Danielewicz, R.A. Lacey, and W.G. Lynch, Science 298, 1592 (2002).

http://dx.doi.org/10.1126/science.1078070

J. Hufner, Phys. Rep. 125, 129 (1985).

http://dx.doi.org/10.1016/0370-1573(85)90124-3

A.S. Botvina and I.N. Mishustin, Eur. Phys. J. 30, 121 (2006).

http://dx.doi.org/10.1140/epja/i2005-10316-7

K. Kwiatkowski, W.A. Friedman, L.W. Woo, V.E. Viola, E.C. Pollacco, C.Volant, and S.J. Yennello, Phys. Rev. C 49, 1516 (1994).

http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevC.49.1516

J. Pan and S. Das Gupta, Phys. Rev. C 51, 1384 (1995).

http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevC.51.1384

V.E. Viola, K. Kwiatkowski, J.B. Natowitz, and S.J. Yennello, Phys. Rev. Lett. 93, 132701 (2004).

http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.93.132701

K.C. Chase and A.Z. Mekjian, Phys. Rev. Lett. 75, 4732 (1995).

http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.75.4732

C. Fuchs and H.H. Wolter, Eur. Phys. J. A 30, 5 (2006).

http://dx.doi.org/10.1140/epja/i2005-10313-x

C.B. Das, S. Das Gupta, and A.Z. Mekjian, Phys. Rev. C 67, 064607 (2003).

http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevC.67.064607

G. Chaudhuri and S. Das Gupta, Phys. Rev. C 80, 044609 (2009).

http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevC.80.044609

P.J. Siemens, Nature 305, 410 (1983).

http://dx.doi.org/10.1038/305410a0

M.R.D. Rodrigues, R. Wada, K. Hagel, M. Huang, Z. Chen, S. Kowalski, T. Keutgen, J. B. Natowitz, M. Barbui, A. Bonasera, K. Schmidt, J. Wang, L. Qin, T. Materna, and P.K. Sahu, J. Phys.: Conf. Ser. 312, 082009 (2011).

http://dx.doi.org/10.1088/1742-6596/312/8/082009

B. Borderie and M.F. Rivet, Prog. Part. Nucl. Phys. 6, 551 (2008).

http://dx.doi.org/10.1016/j.ppnp.2008.01.003

N. Marie et al., Phys. Rev. C 58, 256 (1998).

http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevC.58.256

H.R. Jaqaman and D.H.E. Gross, Nucl. Phys. A 524, 321 (1991).

http://dx.doi.org/10.1016/0375-9474(91)90029-6

X. Campi, J. Phys. A 524, 321 (1986).

M. Kleine Berkenbusch, W. Bauer, K. Dillman, S. Pratt, L. Beaulieu, K. Kwiatkowski, T. Lefort, W.C. Hsi, V.E. Viola, S.J. Yennello, R.G. Korteling, and H. Breuer, Phys. Rev. Lett. 88, 22701 (2001).

http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.88.022701

A. Ono and J. Randrup, Eur. Phys. J. A 30, 109 (2006).

http://dx.doi.org/10.1140/epja/i2006-10110-1

J. Cugnon, Nucl. Phys. A 462, 751 (1987).

http://dx.doi.org/10.1016/0375-9474(87)90575-6

J.P. Bondorf, H.T. Feldmeier, S. Garpman, and E.C. Halbert, Phys. Lett. B 65, 217 (1976).

http://dx.doi.org/10.1016/0370-2693(76)90166-0

H. Stocker and W. Greiner, Phys. Rep. 137, 277 (1986).

http://dx.doi.org/10.1016/0370-1573(86)90131-6

M.B. Tsang, R. Bougault, R. Charity, D. Durand, W.A. Friedman, F. Gulminelli, A. Le Fevre, Al.H. Raduta, Ad.R. Raduta, S. Souza, W. Trautmann, and R. Wada, Eur. Phys. J. A 30, 129 (2006).

http://dx.doi.org/10.1140/epja/i2006-10111-0

E. Bonnet and ALADIN Collaborations et al., Phys. Rev. Lett. 103, 072701 (2009).

http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.103.072701

A.S. Botvina, I.N. Mishustin, M. Begemann-Blaich, J. Hubele, G. Imme, I. Iori, P. Kreutz, G.J. Kunde, W.D. Kunze, V. Lindenstruth, U. Lynen, A. Moroni, W.F.J Muller, C.A. Ogilvie, J. Pochodzalla, G. Raciti, Th. Rubehn, H. Sann, A. Schttauf, W. Seidel, W. Trautmann, and A. Werner, Nucl. Phys. A 584, 737 (1995).

http://dx.doi.org/10.1016/0375-9474(94)00621-S

X. Campi, H. Krivine, E. Plagnol, and N. Sator, Phys. Rev. C 67, 044610 (2003).

http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevC.67.044610

G.F. Bertsch, Am. J. Phys. 72, 983 (2004).

http://dx.doi.org/10.1119/1.1763174

L.G. Moretto, J.B. Elliott, L. Phair, and P.T. Lake, J. of Phys. G 38, 113101 (2011).

http://dx.doi.org/10.1088/0954-3899/38/11/113101

A.D. Panagiotou, M.W. Curtin, H. Toki, D.K. Scott, and P.J. Siemens, Phys. Rev. Lett. 52, 496 (1984).

http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.52.496

M.E. Fisher, Physics 3, 255 (1967).

J. B. Elliott, P.T. Lake, L.G. Moretto, and L. Phair, Phys. Rev. C 87, 054622 (2013).

http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevC.87.054622

E.A. Guggenheim, J. Chem. Phys. 13, 253 (1945).

http://dx.doi.org/10.1063/1.1724033

K.V. Cherevko, L.A. Bulavin, and V.M. Sysoev, Phys. Rev. C 84, 044603 (2011).

http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevC.84.044603

V.P. Scripov, Metastable Liquids (Wiley, New York, 1974).

J.W. Cahn, J. Chem. Phys. 42, 93 (1965).

http://dx.doi.org/10.1063/1.1695731

V.G. Boyko, L.L. Jenkovszky, and V.M. Sysoev, EChAYa 22, 675 (1991).

Ph.J. Siemens and J.O. Rasmussen, Phys. Rev. Lett. 42(14), 880 (1979).

http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.42.880

H. Stocker, R.Y. Cusson, J.A. Maruhn, and W. Greiner, Z. Phys. A 294, 125 (1980).

http://dx.doi.org/10.1007/BF01435047

H.G. Baumgardt, J.U. Schott, Y. Sakamoto, E. Schopper, H. Stocker, J. Hofmann, W. Scheid, and W. Greiner, Z. Phys. A 273, 359 (1975).

http://dx.doi.org/10.1007/BF01435578

G.Q. Li and R. Machleidt, Phys. Rev. C 48, 1702 (1993).

http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevC.48.1702

T. Alm, G. Ropke, W. Bauer, F. Daffin, and M. Schmidt, Nucl. Phys. A 587, 815 (1995).

http://dx.doi.org/10.1016/0375-9474(95)00026-W

Q. Li, Z. Li, S. Soff, M. Bleicher, and H. Stocker, J. Phys. G: Nucl. Part. Phys. 32, 407 (2006).

http://dx.doi.org/10.1088/0954-3899/32/4/001

L.W. Chen, V. Greco, C.M. Ko, and B.A. Li, Phys. Rev. C 68, 014605 (2003).

http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevC.68.014605

H.H.K. Tang and Cheuk-Yin Wong, Phys. Rev. C 21, 1846 (1980).

http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevC.21.1846

W. Bauer, G.F. Bertsch, and H. Schulz, Phys. Rev. Lett. 69, 1888 (1992).

http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.69.1888

H. M. Xu, J.B. Natowitz, C.A. Gagliardi, R.E. Tribble, C.Y. Wong, and W.G. Lynch, Phys. Rev. C 48, 933 (1993).

http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevC.48.933

L.G. Moretto, K. Tso, and G.J. Wozniak, Phys. Rev. Lett. 78, 824 (1997).

http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.78.824

N.T.B. Stone, O. Bjarki, E.E. Gualtieri, S.A. Hannuschke, R. Lacey, J. Lauret, W.J. Llope, D.J. Magestro, R. Pak, A.M. Vander Molen, G.D. Westfall, and J. Yee, Phys. Rev. Lett. 78, 2084 (1997).

http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.78.2084

R.F. Allen, J. Colloid Interface Sci. 51, 350 (1975).

http://dx.doi.org/10.1016/0021-9797(75)90126-5

Cheuk-Yin Wong, Phys. Rev. Lett. 55, 1973 (1985).

http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.55.1973

K. Cherevko, J. Su, L. Bulavin, V. Sysoev, and Feng-Shou Zhang, Phys. Rev. C 89, 014618 (2014).

http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevC.89.014618

D. Bartolo, Ch. Josserand, and D. Bonn, Phys. Rev. Lett. 96, 124501 (2006).

http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.96.124501

R. Rioboo, M. Marengo, and C. Tropea, Exp. Fluid. 33, 112 (2002).

http://dx.doi.org/10.1007/s00348-002-0431-x

S.T. Thoroddsen and J. Sakakibara, Phys. Fluid. 10, 1359 (1998).

http://dx.doi.org/10.1063/1.869661

Kuo-Long Pan, Ping-Chung Chou, and Yu-Jen Tseng, Phys. Rev. E 80, 036301 (2009).

http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevE.80.036301

J. Eggers, M.A. Fontelos, Ch. Josserand, and S. Zaleski, Phys. Fluid. 22, 062101 (2010).

http://dx.doi.org/10.1063/1.3432498

A.V. Chizhov and A.A. Shmidt, J. Tech. Phys. 45, 18 (2000).

I.V. Roisman, C. Planchette, E. Lorenceau, and G. Brenn, J. Fluid Mech. 690, 512 (2012).

http://dx.doi.org/10.1017/jfm.2011.459

M. Brack, C. Guet, and H.-B. Hakansson, Phys. Rep. 123, 275 (1985).

http://dx.doi.org/10.1016/0370-1573(86)90078-5

Ph. Chomaz, F. Gulminelli, and O. Juillet, Ann. Phys. 320, 135 (2005).

http://dx.doi.org/10.1016/j.aop.2005.05.005

C.-Y. Wong, Phys. Rev. C 78, 054902 (2008).

http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevC.78.054902

Ph. Chomaz, M. Colonna, and J. Randrup, Phys. Rep. 389, 263 (2004).

http://dx.doi.org/10.1016/j.physrep.2003.09.006

W.D. Myers and W.J. Swiatecki, Ann. Phys. 55, 395 (1969).

http://dx.doi.org/10.1016/0003-4916(69)90202-4

L.G. Moretto, J.B. Elliott, P.T. Lake, and L. Phair, AIP Conf. Proc. 1491, 75 (2012).

http://dx.doi.org/10.1063/1.4764206

D.H.E. Gross, Rep. Prog. Phys 53, 605 (1990).

http://dx.doi.org/10.1088/0034-4885/53/5/003

Feng-Shou Zhang, Zeit. f¨ur Phys. A 356, 163 (1996).

F.-S. Zhang and L.X. Ge, Nuclear Multifragmentation (Science Press, Beijing, 1998).

Jan Toke, Jun Lu, and W. Udo Schroder, Phys. Rev. C 67, 034609 (2003).

http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevC.67.034609

U. Brosa and S. Grossmann, Z. Phys. A 310, 177 (1983).

http://dx.doi.org/10.1007/BF01415223

D.G. Ravenhall, C.J. Pethick, and J.M. Lattimer, Nucl. Phys. A 407, 571 (1983).

http://dx.doi.org/10.1016/0375-9474(83)90667-X

V.G. Boyko, L.L. Jenkovszky, and V.M. Sysoev, Zeit. Phys. C 45, 607 (1990).

http://dx.doi.org/10.1007/BF01556274

L.L. Jenkovszky, B. Kampfer, and V.M. Sysoev, Sov. J. Nucl. Phys. 57, 1507 (1994).

K. Pomorski and J. Dudek, Phys. Rev. C 67, 044316 (2003).

http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevC.67.044316

M.A. Anisimov, Phys. Rev. Lett. 98, 035702 (2007).

http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.98.035702

E.M. Blokhius and J. Kuipers, J. Chem. Phys. 124, 074701 (2006).

http://dx.doi.org/10.1063/1.2167642

V.M. Kolomietz, S.V. Lukyanov, and A.I. Sanzhur, Phys. Rev. C 86, 024304 (2012).

http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevC.86.024304

J.S. Rowlinson and B. Widom, Molecular Theory of Capillarity (Clarendon, Oxford, 1982).

J.S. Rowlinson, J. Phys.: Condens. Matter 6, A1 (1994).

http://dx.doi.org/10.1088/0953-8984/6/23A/001

R.C. Tolman, J. Chem. Phys. 17, 333 (1949).

http://dx.doi.org/10.1063/1.1747247

S. Ono and S. Kondo, Molecular Theory of Surface Tension in Liquids (Springer, Berlin, 1960).

K.V. Cherevko, L.A. Bulavin, L.L. Jenkovszky, V.M. Sysoev, and Feng-Shou Zhang, Phys. Rev. C 90, 017303 (2014).

http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevC.90.017303

G.S. Denicol, T. Kodama, and T. Koide, arXiv:1002.2394 [nucl-th].

S. Pal, arXiv:1001.1585 [nucl-th].

P. Bozek, arXiv:0911.2397 [nucl-th].

T. Schafer and D. Teaney, Rep. Progr. Phys. 72, 126001 (2009).

http://dx.doi.org/10.1088/0034-4885/72/12/126001

I. Arsene et al. (BRAHMS Collaboration), Nucl. Phys. A 757, 1 (2005).

http://dx.doi.org/10.1016/j.nuclphysa.2005.02.130

B.B. Back et al. (PHOBOS Collaboration), Nucl. Phys. A 757, 28 (2005).

http://dx.doi.org/10.1016/j.nuclphysa.2005.03.084

K. Adcox et al. (PHENIX Collaboration), Nucl. Phys. A 757, 184 (2005).

http://dx.doi.org/10.1016/j.nuclphysa.2005.03.086

L.P. Csernai, J.I. Kapusta, and L.D. McLerran, Phys. Rev. Lett. 97, 152303 (2006).

http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.97.152303

M.I. Gorenstein, M. Hauer, and O.N. Moroz, Phys. Rev. C 77, 024911 (2008).

http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevC.77.024911

E. Khan, arXiv:0905.3335[nucl-th].

K. Maeda, G. Baym, and T. Hatsuda, arXiv: 0904.4372 [cond-mat.quant.gas].

Renxin Xu, arXiv:0912.0349 [astro-ph.HE].

E. Taylor and M. Randera, arXiv:1002.0869 [condmat.quant-gas].

T. Koide, E. Nakano, and T. Kodama, arXiv: 0901.3707 [hep-ph].

G.G.N. Angilella et al., arXiv:0901.265 [cond-mat.statmech].

I.Z. Fisher, Statistical Theory of Liquids (Univ. of Chicago Press, Chicago, 1964).

J. De Boer, Physica 14, 139 (1948).

http://dx.doi.org/10.1016/0031-8914(48)90032-9

L.D. Landau and E.M. Lifshitz, Course of Theoretical Physics, Vol. 5 (Pergamon, Oxford, 1980).

L.A. Bulavin, L.L. Jenkovszky, V.K. Magas, V.M. Sysoev, and K.V. Cherevko, in Proceedings of the 2-nd International Conference on Current Problems in Nuclear Physics and Atomic Energy, Vol. 1, P. 201 (Institute for Nuclear Research of NASU, Kyiv, 2008).

E. Witten, Phys. Rev. D 30, 272 (1984).

http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevD.30.272

D. Chandra and A. Goyal, Phys. Rev. D 62, 063505 (2000).

http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevD.62.063505

M. Brilenkov, M. Eingorn, L. Jenkovszky, and A. Zhuk, Eur. Phys. J. C 74, 3011 (2014).

http://dx.doi.org/10.1140/epjc/s10052-014-3011-3

L.L. Jenkovszky, B. Kampfer, and V.M. Sysoev, Z. Phys. C 48, 147 (1990).

http://dx.doi.org/10.1007/BF01565617

V.G. Boyko, L.L. Jenkovszky, B. Kampfer, and V.M. Sysoev, Astron. Nachrichten. 311, 265 (1990).

http://dx.doi.org/10.1002/asna.2113110502

L.A. Bulavin, L.L. Jenkovszky, S.M. Troshin, and N.E. Tyurin, EChAYa 41, 924 (2010).

Завантаження

Опубліковано

2019-01-15

Номер

Розділ

Ядра та ядерні реакції

Статті цього автора (цих авторів), які найбільше читають

<< < 1 2