Diferente in modelarea dinamicii ciocnirilor nucleare la diverse energii

Diferente in modelarea dinamicii ciocnirilor nucleare la diverse energii

Pentru descrierea ciocnirilor nucleare la diferite energii trebuie sa se ia in considerare comportarea lungimii de unda de Broglie, l_B si a drumului liber mediu, l [1,2]. Aceste doua marimi permit o selectare corecta a tipului de mecanism de interactie. Se are in vedere faptul ca lungimea de unda de Broglie asociata nucleonului din nucleu - in sistemul centrului de masa - da o masura a micimii necesare sistemului incident pentru a 'observa' tinta, la o energie data, in timp ce drumul liber mediu al nucleonilor in nucleu da o masura a posibilitatii evidentierii unor interactii tari nucleon-nucleon.

Daca cele doua marimi considerate anterior sunt comparate cu raza nucleului tinta, R_T, se pot stabili fundamentele mecanismelor de interactie la diferite energii.

In cazul energiilor joase si intermediare, pentru care sunt satisfacute relatiile l_B » R_T, respectiv, l » R_T, nucleul tinta este 'observat' ca un intreg si, de aceea, descrierea interactiei se face, in principal, prin imprastieri pe potentiale.

Pentru energii inalte - energii pentru care p² ³ m_N² (p este impulsul pe nucleon al nucleului incident, iar m_N este masa de repaus a nucleonului liber ) - ciocnirea a doua nuclee, in sistemul centrului de masa, se poate descrie luand in considerare faptul ca lungimea de unda de Broglie, l_B, este mai mica decat distanta inernucleonica medie in nucleu, d, iar drumul liber mediu, l, este mai mic decat raza nucleului tinta, R_T. In aceste conditii - l_B « d, respectiv, l < R_T - cele doua nuclee sunt considerate ca doi 'nori' de nucleoni, iar ciocnirea lor determina, in zona de suprapunere, ciocniri secventiale nucleon-nucleon prin interactii tari. Apar, astfel, doua regiuni distincte care au caracteristici dinamice diferite [1-11].

Regiunea de suprapunere a celor doua nuclee care se ciocnesc este cunoscuta si ca regiune participanta. In aceasta regiune au loc ciocniri secventiale nucleon-nucleon si se produc cele mai multe din fenomenele fizice de interes. Partile ramase nesuprapuse ale celor doua nuclee care se ciocnesc formeaza regiunea (regiunile) spectatoare (Fig.III.1.) [1-4].

Este de asteptat ca in regiunea participanta sa se produca variatii semnificative ale densitatii si temperaturii materiei nucleare formate prin ciocnire, iar evolutia acestei materii nucleare comprimate si fierbinti necesita cunoasterea unui numar important de marimi fizice cu semnificatie dinamica [1-11]. De asemenea, regiunea spectatoare va influenta dinamica ciocnirii prin dimensiuni, contact cu regiunea participanta, absorbtie de particule generate din regiunea participanta s.a. [1-4,6,7,10-12]. Aceasta imagine geometrica a ciocnirilor nucleare la energii inalte se numeste imaginea participanti-spectatori.

Fig.III.1. Imaginea participanti-spectatori

Modelarea dinamicii acestei regiuni presupune folosirea unei game extrem de diverse de concepte, de la cele clasice la cele cuantice cu luarea in considerare a geometriei si simetriei ciocnirii [1,2,4,6,7,11,13-18].

În materia nucleara fierbinte si densa formata se pot produce diferite fenomene 'exotice'/"anomale" si pot apare diferite tranzitii de faza in materia nucleara aflata la diferite temperaturi si densitati. Gama acestor tranzitii este extrem de diversa [1-6]. Punerea in evidenta a unor astfel de stari si fenomene in ciocniri nucleu-nucleu la energii peste 1 GeV/nucleon este extrem de importanta in cunoasterea structurii si proprietatilor materiei nucleare la nivel nucleonic si subnucleonic.