Các tính chất của hadron trong môi trường hạt nhân

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.

Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2018 ISBN: 978-604-82-2548-3 CÁC TÍNH CHẤT CỦA HADRON TRONG MƠI TRƯỜNG HẠT NHÂN Đặng Thị Minh Huệ , Lê Thị Thắng Bộ môn Vật lý, Khoa Năng lượng - Trường Đại học Thủy lợi Email: dtmhue@tlu.edu.vn Bộ mơn Hóa học, Khoa Mơi trường - Trường Đại học Thủy lợi GIỚI THIỆU giản, mơ hình Nambu-Jona-Lasinio (NJL), Từ năm 30 kỷ trước, mô hình “túi” [1,3] Kết lý thuyết cho biết phổ khối lượng cho hadron phổ chứng thực nghiệm cho thấy hạt nhân hadron hợp thành Sau đó, thay đổi tương tác mạnh hadron môi trường hạt nhân [1] lý thuyết quark đời vào năm 70, người ta tin tưởng hadron cấu PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU tạo từ quark thường nói hadron Bài báo tác giả nghiên cứu lý thuyết trạng thái kết hợp quark Đến tính chất meson sigma meson pion người ta tìm thấy hàng trăm loại baryon meson: giả vô hướng pion (  ); meson vơ dựa mơ hình sigma tuyến tính có hướng sigma (  ); meson véc tơ  ,  ,  [1-3] tham gia quark gần Các hadron (bao gồm baryon vịng Lagrangian mơ hình có dạng: meson) bị phá vỡ nhiệt độ mật độ cao L  q  i     mq  q  gq   i 5   q (1) chúng phủ mạnh lên làm   q  q  L  L , tính chất đơn lẻ Theo tranh này, có M SB hai pha riêng biệt: "pha hadron" - đó: L          U ,       M quark gluon bị giam cầm pha mà 2 quark gluon giải phóng Khi m2  2 2  nhiệt độ giảm dần, xuất hiện U       I 12  22      , 2 tượng chuyển pha, khôi phục phá vỡ đối xứng Nghiên cứu trình này, LSB  f m2 có lý thuyết cấu trúc pha hệ tương tác mạnh Như vậy, nói với q, σ, π toán tử trường quark, meson vật lý hạt nhân đại gắn liền với vật lý sigma meson pion; μ μ hóa hadron Trên thực tế, giải vấn đề baryon spin đồng vị, ε = 0,1 ; mπ khối phục hồi đối xứng chiral môi trường lượng chân không pion; f π số hạt nhân vấn đề phân rã pion chân không; g, m λ quan trọng thách thức lớn số tương tác Để thực mục đích nói trên, trước tiên vật lý hadron Sự phục hồi phần đối xứng chiral môi trường tác giả xác định biểu thức nhiệt động hạt nhân phát tính chất hadron rmơi trường hạt nhân, từ hadron mơ hình hiệu dụng thiết lập phương trình trạng thái mơ tả sắc động lực học lượng tử (QCD), mơ tính chất hadron khảo sát hình sigma tuyến tính, mơ hình quark đơn q trình chuyển pha xảy 521 Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2018 ISBN: 978-604-82-2548-3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Từ Lagrangian (1) tác giả thu biểu thức nghịch đảo hàm truyền không gian xung lượng: S 1  k ,  ,     kˆ  M          kˆ  M      1 0 ;  1    Từ (5) thu mật độ entropi mật độ lượng hadron môi trường hạt nhân sau: * Mật độ entropi:     T T (2) M   m  g ; 2 -1  2  -1   E   E            k dk ln ln   e T   lnln   e T  P        (7) g2 g2     2m2 2m     E E          k dk ln  1 e T   ln 1  e T        E E      T T ln  e  ln  e 7+       T  E  k  M 2    g ,  E  k  M 2    g ,  E  k  M 2  1  g ,  E  k  M 2  1  g Biểu thức nhiệt động Ω hệ: trlnS 1      * Áp suất: với      E  E       ln   e T   ln   e T (k0  E )(k0  E )(k0  E )(k0  E ), d 4k   E  k dk   E  1  e  T   E E E    E E E        1  e T 1 e T 1 e T M   m  g  Ở mπ , mσ khối lượng hiệu dụng meson pion meson sigma; gπ = mπ f π , gσ = mσ f σ ; π0 chân khơng tốn tử trường pion; σ0 chân khơng tốn tử trường sigma Từ (2) suy ra: Det S 1  k , ,   (3)   U  iTrS 1  U  i   (4) (trlnS = lndetS ) Thay (3) vào (4) thu nhiệt động viết dạng          (8) * Mật độ lượng: g2 g2      2m 2m  E  E E E   k dk     E E E E  0    e  T  e  T  e  T  e  T               (9) ρ công thức (9) mật độ hạt d 4k      U  2i ln( k  E  ln( k  E )   meson tương ứng  2 4  Phương trình (7), (8) (9) phương   (5) trình trạng thái cho phép xác định tính  ln( k  E )  ln( k0  E )] chất chất hạt nhân Trong hình thức luận thời gian ảo biểu Sau dựa vào phương thức nhiệt động viết là: trình (7), (9) để khảo sát phụ thuộc nhiệt  dk   độ mật độ lượng chất hạt nhân với Ω = U – 2E  2E  2T[ln1  eE /T  3  thông số số tương tác chọn    2   phù hợp với thực nghiệm là: g = λ = 1.10 -12   E  eV; mπ = 138 MeV; mσ = 500 MeV; f π = 93 E/T    E    ln1 e     (6)  ln1 e T +  MeV; f σ = 14,5 MeV ; ρ0 = 0,16 fm-3 ; λ = 80     ln   e T      MeV [4-6] Kết cho hình hình 2:  522 Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2018 ISBN: 978-604-82-2548-3 Hình cho thấy mật độ hạt meson sigma ρ0 giá trị cực đại mật độ lượng lớn Như vậy, hình hình hồn tồn phù hợp nhau, hình chứng tỏ nhiệt độ thấp xác định mật độ chất hạt nhân giảm mật độ hạt meson tăng Điều đồng nghĩa với đối xứng chiral chất hạt nhân phục hồi nhiệt độ cao chất hạt nhân KẾT LUẬN Bằng cách xây dựng phương trình trạng thái chất hạt nhân khảo sát số phụ thuộc mật độ lượng chất hạt nhân vào mật độ hạt meson, tác giả thu kết sau: Thu biểu thức giải tích mât độ Hình cho thấy mật độ hạt meson entropi mật độ lượng chất hạt sigma giá trị chân không, giá trị cực nhân đại mật độ lượng tăng nhiệt độ Kết tính số cho phép khẳng định tăng cực đại mật độ lượng phục hồi đối xứng chiral chất hạt nhân xảy gần giá trị mật độ xảy nhiệt độ cao Đây kết meson pi nhiệt độ khác theo mơ hình sigma tuyến tính Để thấy rõ vai trò mật độ hạt Từ biểu thức nhiệt động meson chất hạt nhân mật độ tính khối lượng meson lượng toàn phần chất hạt nhân, tác cách lấy đạo hàm bậc hai nhiệt động giả khảo sát phụ thuộc mật độ theo toán tử trường tương ứng lượng chất hạt nhân vào mật độ meson sigma ứng với số giá trị chọn mật độ TÀI LIỆU THAM KHẢO meson pi Kết cho hình Hình Sự phụ thuộc mật độ lượng chất hạt nhân vào mật độ hạt meson gigma nhiệt độ khác mật độ hạt meson pi lấy giá trị chân không ứng với tham số chọn Hình Sự phụ thuộc vào mật độ hạt meson sigma mật độ lượng chất hạt nhân nhiệt độ T = 100 MeV ứng với số giá trị mật độ meson pi ứng với tham số chọn [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 Le Viet Hoa (2004), Adv.Natur.Sci.5 33 [6] Tran Huu Phat, Nguyen Tuan Anh, Nguyen Van Long and Le Viet Hoa (2007), Phys Rev C76 045202 523 ... chiral chất hạt nhân phục hồi nhiệt độ cao chất hạt nhân KẾT LUẬN Bằng cách xây dựng phương trình trạng thái chất hạt nhân khảo sát số phụ thuộc mật độ lượng chất hạt nhân vào mật độ hạt meson,... nhân mật độ tính khối lượng meson lượng toàn phần chất hạt nhân, tác cách lấy đạo hàm bậc hai nhiệt động giả khảo sát phụ thuộc mật độ theo toán tử trường tương ứng lượng chất hạt nhân vào mật... lượng chất hạt nhân vào mật độ hạt meson gigma nhiệt độ khác mật độ hạt meson pi lấy giá trị chân không ứng với tham số chọn Hình Sự phụ thuộc vào mật độ hạt meson sigma mật độ lượng chất hạt nhân