Nonequilibrium Hydrodynamic Approach to Describing the Emission of High-Energy Secondary Particles in Intermediate-Energy Heavy-Ion Collisions

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Acesso é pago ou somente para assinantes

Resumo

With the aim of developing the hydrodynamic approach to describing collisions of intermediate-energy heavy ions, it is proposed to solve simultaneously the equations of hydrodynamics and the kinetic equation. This makes it possible to include the nonequilibrium component in the present analysis and to describe successfully experimental data obtained at Institute for Theoretical and Experimental Physics (ITEP, Moscow) for the double-differential cross sections of the emission of cumulative protons, pions, and photons in collisions carbon nuclei with a beryllium target in the energy range between 2.0 and 3.2 GeV per nucleon. The correction for the microcanonical distribution and the contribution of the fragmentation process to the proton yield are taken into account in describing these spectra. The resulting description of these experimental data turns out to be better than the descriptions based on cascade models and models of quantum molecular dynamics. A comparison with other reactions and approaches is performed. It turns out that effects of short-range correlations are included in the proposed approach, since it provides a successful description of experimental hard-photon spectra, which are described within molecular dynamics only upon adding a high-momentum component.

Sobre autores

A. D’yachenko

St. Petersburg State Transport University; Konstantinov Petersburg Nuclear Physics Institute, National Research Centre “Kurchatov Institute”

Email: dyachenko_a@mail.ru
Russia, 190031, St. Petersburg; Russia, 188300, Gatchina

I. Mitropolsky

Konstantinov Petersburg Nuclear Physics Institute, National Research Centre “Kurchatov Institute”

Autor responsável pela correspondência
Email: dyachenko_a@mail.ru
Russia, 188300, Gatchina

Bibliografia

  1. L. D. Landau, Izv. Akad. Nauk Ser. Fiz. 17, 51 (1953) [Collected Papers of L. D. Landau, Ed. by D. Ter Haar (Pergamon Press, Oxford, 1965), Paper no. 74].
  2. H. Stöcker and W. Greiner, Phys. Rept. 137, 277 (1986).
  3. А. С. Хворостухин, В. Д. Тонеев, ЯФ 80, 161 (2017) [Phys. At. Nucl. 80, 285 (2017)].
  4. A. С. Хворостухин, В. Д Тонеев, Письма в ЭЧАЯ 14, 22 (2017) [Phys. Part. Nucl. Lett. 14, 9 (2017)].
  5. A. S. Khvorostukhin, E. E. Kolomeitsev, and V. D. Toneev, Eur. Phys. J. A 57, 294 (2021); arXiv: 2104.14197v1 [nucl-th].
  6. H. Petersen, J. Steinheimer, G. Burau, M. Bleicher, and H. Stöcker, Phys. Rev C 78, 044901 (2008).
  7. A. V. Merdeev, L. M. Satarov, and I. N. Mishustin, Phys. Rev. С 84, 014907 (2011).
  8. И. Н. Мишустин, В. Н. Русских, Л. М. Сатаров, ЯФ 54, 429 (1991) [Sov. J. Nucl. Phys. 54, 260 (1991)].
  9. Yu. B. Ivanov, V. N. Russkikh, and V. D. Toneev, Phys. Rev. C 73, 044904 (2006).
  10. A. M. Балдин, С. Б. Герасимов, Н. Гиордэнеску, В. Н. Зубарев, Л. К. Иванова, А. Д. Кириллов, В. А. Кузнецов, Н. С. Мороз, В. Б. Родоманов, В. Н. Рамжин, В. С. Ставинский, М. И. Яцута, ЯФ 18, 79 (1973) [Sov. J. Nucl. Phys. 18, 41 (1974)].
  11. Ю. Д. Баюков, Л. С. Воробьев, Г. А. Лексин, В. Л. Стопин, В. Б. Федоров, В. Д. Хованский, ЯФ 18, 1246 (1973) [Sov. J. Nucl. Phys. 18, 639 (1974)].
  12. А. В. Ефремов, А. Б. Кайдалов, В. Т. Ким, Г. И. Лыкасов, Н. В. Славин, ЯФ 47, 1364 (1988) [Sov. J. Nucl. Phys. 47, 868 (1988)].
  13. L. L. Frankfurt and M. I. Strikman, Phys. Rept. 76, 215 (1981).
  14. M. A. Braun and V. V. Vechernin, J. Phys. G: Nucl. Part. Phys. 19, 517 (1993).
  15. V. D. Toneev and K. K. Gudima, Nucl. Phys. A 400, 173 (1983).
  16. А. Т. Дьяченко, И. А. Митропольский, ЯФ 83, 317 (2020) [Phys. At. Nucl. 83, 558 (2020)].
  17. A. T. D’yachenko and I. A. Mitropolsky, Phys. Part. Nucl. 53, 505 (2022).
  18. A. T. D’yachenko and I. A. Mitropolsky, EPJ Web Conf. 204, 03018 (2019).
  19. A. T. D’yachenko and I. A. Mitropolsky, Phys. At. Nucl. 82, 1641 (2019).
  20. A. T. D’yachenko, K. A. Gridnev, and W. Greiner, J. Phys. G 40, 085101 (2013).
  21. А. Т. Дьяченко, ЯФ 57, 2006 (1994) [Phys. At. Nucl. 57, 1930 (1994)].
  22. P. Bonche, S. Koonin, and J. W. Negele, Phys. Rev. C 13, 1226 (1976).
  23. W. Scheid, H. Müller, and W. Greiner, Phys. Rev. Lett. 32, 741 (1974).
  24. Б. М. Абрамов, П. Н. Алексеев, Ю. А. Бородин, С. А. Булычев, И. А. Духовской, А. П. Крутенкова, В. В. Куликов, М. А. Мартемьянов, М. А. Мацук, С. Г. Машник, Е. Н. Турдакина, А. И. Ханов, ЯФ 78, 403 (2015) [Phys. At. Nucl. 78, 373 (2015)].
  25. Б. М. Абрамов, М. Базнат, Ю. А. Бородин, С. А. Булычев, И. А. Духовской, А. П. Крутенкова, В. В. Куликов, М. А. Мартемьянов, М. А. Мацук, Е. Н. Турдакина, ЯФ 84, 331 (2021) [Phys. At. Nucl. 84, 467 (2021)].
  26. И. Г. Алексеев, А. А. Голубев, В. С. Горячев, Г. Б. Дзубенко, А. Г. Долголенко, Н. М. Жигарева, С. М. Киселев, К. Р. Михайлов, Е. А. Морозова, П. А. Полозов, М. С. Прокудин, Д. В. Романов, Д. Н. Свирида, А. В. Ставинский, В. Л. Столин, Г. В. Шарков, ЯФ 78, 995 (2015) [Phys. At. Nucl. 78, 936 (2015)].
  27. A. S. Goldhaber, Phys. Lett. B 53, 306 (1974).
  28. H. Feshbah and K. Huang, Phys. Lett. B 47, 300 (1973).
  29. H. Schuldes and M. Lorenz (for the HADES Collab.), J. Phys.: Conf. Ser. 599, 012028 (2015).
  30. W. Cassing and E. L. Bratkovskaya, Phys. Rept. 308, 65 (1999).
  31. Wen-Mei Guo, Bao-An. Li, and Gao-Chan Yong, Phys. Rev C 104, 034603 (2021); arXiv: 2106.08242 [nucl-th].
  32. Y. Kanakubo, Y. Tachibana, and T. Hirano, Phys. Rev. C 105, 024905 (2022); arXiv: 2108.07943 [nucl-th].
  33. Д. И. Блохинцев, ЖЭТФ 33, 1295 (1957) [Sov. Phys. JETP 6, 995 (1958)].
  34. A. B. Larionov, W. Cassing, M. Effenberger, and U. Mosel, Eur. Phys. J. A 7, 507 (2000).
  35. C. Hartnack, L. Zhuxia, L. Neise, G. Peilert, A. Rosenhauer, H. Sorge, J. Aichelin, H. Stöcker, and W. Greiner, Nucl. Phys. A 495, 303 (1989).
  36. H. W. Barz and L. Naumann, Phys. Rev. C 68, 041901 (2003).
  37. E. E. Kolomeitsev, C. Hartnack, H. W. Barz, M. Bleicher, E. Bratkovskaya, W. Cassing, L. W. Chen, P. Danielewicz, C. Fuchs, T. Gaitanos, C. M. Ko, A. Larionov, M. Reiter, Gy Wolf, and J. Aihelin, J. Phys. G: Nucl. Part. Phys. 31, 741 (2005); arXiv: 2202.06672v1 [nucl-th].
  38. J. Weil, V. Steinberg, J. Staudenmaier, L. G. Pang, D. Oliinychenko, J. Mohs, M. Kretz, T. Kehrenberg, A. Goldschmidt, B. Bäuchle, J. Auvinen, M. Attems, and H. Petersen, Phys. Rev. C 94, 054905 (2016).
  39. A. V. Dementev and N. M. Sobolevsky, Nucl. Tracks Radiat. Meas. 30, 553 (1999).
  40. S. G. Mashnik, K. K. Gudima, R. E. Prael, A. J. Sierk, M. I. Baznat, and N. V. Mokhov, LA-UR-08-2931 (Los Alamos, 2008); arXiv: 0805.0751[nucl-th]; S. G. Mashnik, J. S. Bull, H. G. Hughes, R. E. Prael, and A. J. Sierk, Eur. Phys. J. Plus 126, 49 (2011).
  41. T. Koi, D. H. Wright, G. Folger, V. Ivanchenko, M. Kossov, N. Starkov, A. Heikkinen, and H. P. Wel- lisch, AIP Conf. Proc. 896, 21 (2007).
  42. В. И. Гольданский, Ю. П. Никитин, И. Л. Розенталь, Кинематические методы в физике высоких энергий (Наука, Москва, 1987) [Kinematic Methods in High-Energy Physics (Nauka, Moscow, 1987; Routledge, 1989)].
  43. А. T. D’yachenko and V. N. Baryshnikov, in Proceedings of Baldin ISHEPP XIX, v. 2, Dubna, 2008, Ed. by A. N. Sissakian et al. (JINR, Dubna, 2008), p. 23.
  44. J. Stevenson, K. B. Beard, W. Benenson, J. Clayton, E. Kashy, A. Lampis, D. J. Morrissey, M. Samuel, R. J. Smith, C. L. Tam, and J. S. Winfield, Phys. Rev. Lett. 57, 555 (1986).
  45. М. А. Браун, В. В. Вечернин, ЯФ 43, 1579 (1986) [Sov. J. Nucl. Phys. 43, 1016 (1986)].

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar

Declaração de direitos autorais © Pleiades Publishing, Ltd., 2023