Tóm tăt Luận án Tiến sỹ Vật lý nguyên tử: Phương trình trạng thái của chất hạt nhân cân bằng beta trong sao neutron và sao proto-neutron

Mục đích nghiên cứu của luận án là nghiên cứu tương tác nucleon-nucleon hiệu dụng cho phương trình trạng thái phù hợp với các kết quả quan sát thiên văn về sao neutron và mô phỏng diễn biến của sao proto-neutron. Nghiên cứu biểu hiện của phương trình trạng thái phù hợp với kết quả quan sát thiên văn về sao neutron và mô phỏng diễn biến của sao proto-neutron.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tăt Luận án Tiến sỹ Vật lý nguyên tử: Phương trình trạng thái của chất hạt nhân cân bằng beta trong sao neutron và sao proto-neutronBỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆBỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOVIỆN NĂNG LƯỢNG NGUYÊN TỬ VIỆT NAM------------TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝPHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁICỦA CHẤT HẠT NHÂN CÂN BẰNG BETATRONG SAO NEUTRON VÀ SAO PROTO-NEUTRONNghiên cứu sinh: Ngô Hải TânHướng dẫn khoa học: GS.TS. Đào Tiến KhoaChuyên ngành: Vật lý nguyên tửMã số: 62.44.01.06CHƯƠNG 1MỞ ĐẦULý do chọn đề tàiCùng với sự phát triển của lĩnh vực vật lý hạt không bền trong vật lý hạt nhân hiệnđại, nghiên cứu phương trình trạng thái (PTTT) của chất hạt nhân (CHN) đã và đangthu hút mối quan tâm của cộng đồng vật lý hạt nhân. Mặc dù được giới thiệu là mẫu vậtchất lý tưởng cấu thành bởi các nucleon tương tác mạnh với mật độ và độ bất đối xứngneutron-proton xác định, chất hạt nhân thực sự tồn tại trong sao neutron-vật thể quansát được từ trái đất qua các tín hiệu bức xạ tia X và sóng radio. Tới nay, khoảng 2000sao neutron quan sát được trong dải Ngân hà và Đám mây Magenllan Lớn, với khốilượng hấp dẫn của những ngôi sao nặng nhất có giá trị khoảng 2 lần khối lượng Mặttrời (2.01±0.04 M⊙ ). Trong nhiều nghiên cứu lý thuyết, sao neutron được mô tả khi cóPTTT của chất sao neutron. Trong phòng thí nghiệm, bề mặt của những hạt nhân giàuneutron như chì hay uranium có thể được coi mà một mảnh nhỏ của chất hạt nhân vàmột số tính chất cơ bản của CHN có thể xác định được từ nghiên cứu va chạm neutronhạt nhân nặng. Trong bài toán hệ nhiều hạt, PTTT thường chỉ sự phụ thuộc mật độ củanăng lượng của CHN. Từ góc nhìn của vật lý hạt nhân thiên văn, PTTT là đầu vào quantrọng cho nghiên cứu cấu trúc và sự hình thành sao neutron cũng như sao proto-neutron(PNS). PNS là vật thể cô đặc rất nóng và giàu neutron, tồn tại chỉ vài giây sau sự co sụpcủa 1 ngôi sao khổng lồ có khối lượng rất lớn (hơn 8 lần khối lượng mặt trời) sau đónguội đi thành sao neutron hoặc lỗ đen. Với một PTTT của chất hạt nhân giàu neutroncân bằng β, những đại lượng quan trọng trong mô hình thủy động học của sao neutronvà sao proto-neutron được xác định (sau khi giải phương trình TOV - lý thuyết tươngđối tổng quát của Einstein cho vật thể đối xứng cầu). Những mô hình lý thuyết hạt nhânthiên văn cho các vật thể sao này dựa trên nhiều quan sát thiên văn và kết quả ngoạisuy từ những phương trình trạng thái của chất hạt nhân đã được kiểm chứng trong thựcnghiệm. Trên thực tế, việc sử dụng kết hợp các kết quả quan sát thiên văn và dữ liệu củavật lý hạt nhân cho phép kiểm chứng nhiều mô hình lý thuyết hạt nhân.Đầu vào quan trọng để xác định phương trình trạng thái của chất hạt nhân chính làthế trường trung bình của chất hạt nhân. Trong gần đúng tương đối tính hay phi tươngđối tính Hartree-Fock, thế trường trung bình được xác định dựa trên sự lựa chọn đúngđắn một thế tương tác nucleon-nucleon (NN) trong môi trường hạt nhân mật độ cao.Hầu hết các nghiên cứu cấu trúc và tán xạ hạt nhân hiện nay sử dụng các thế tương tácNN hiệu dụng phụ thuộc mật độ để mô tả tương tác giữa các nucleon trong môi trường.Để tìm ra một tương tác NN hiệu dụng cho mô tả tốt các tính chất bão hòa của CHNcũng như cấu trúc hạt nhân hữu hạn hay tán xạ hạt nhân, chúng tôi sử dụng trong luậnán này các tương tác hiệu dụng phụ thuộc mật độ đã được dùng trong nhiều nghiên cứu1mô tả phản ứng, tán xạ hạt nhân (CDM3Yn) [1, 2], trong nghiên cứu cấu trúc hạt nhânhữu hạn (M3Y-Pn, Gogny, SLy4) [3, 4, 5, 6, 7]. Thế trường trung bình và PTTT đượcxác định trong gần đúng HF phi tương đối tính. Trong quá trình đánh giá một tương tácNN hiệu dụng như vậy, biểu hiện của năng lượng đối xứng tại mật độ cao là đại lượngquan trọng. Mặt khác đại lượng này liên hệ với cấu trúc của vật chất sao neutron haysao proto-neutron và quá trình nguội đi của sao neutron. Tại nhiệt độ hữu hạn, cùng vớinăng lượng đối xứng, tính chất nhiệt của sao proto-neutron liên hệ mật thiết với khốilượng nucleon hiệu dụng-đại lượng thể hiện tính chất phi định xứ của thế trường trungbình hạt nhân.Mục đích nghiên cứu- Nghiên cứu tương tác nucleon-nucleon hiệu dụng cho phương trình trạng thái phùhợp với các kết quả quan sát thiên văn về sao neutron và mô phỏng diễn biến của saoproto-neutron.- Nghiên cứu biểu hiện của phương trình trạng thái phù hợp với kết quả quan sátthiên văn về sao neutron và mô phỏng diễn biến của sao proto-neutron.Đối tượng nghiên cứu- Các tương tác nucleon-nucleon hiệu dụng trong bài toán tìm phương trình trạngthái của chất sao cân bằng beta trong sao neutron và sao proto-neutron có entropy (trênmột baryon) bằng 1, 2, 4 (kB ).Nội dung nghiên cứu- Nghiên cứu phương trình trạng thái của chất hạt nhân bất đối xứng tại nhiệt độbằng 0 và nhiệt độ hữu hạn.- Nghiên cứu hiệu ứng của năng lượng đối xứng lên phương trình trạng thái củachất hạt nhân cân bằng beta trong sao neutron, sao proto-neutron và lên cấu trúc các saonày.- Nghiên cứu h ...