A Deep Learning Approach to Extracting Nuclear Matter Properties from Neutron Star Observations
理解致密QCD物质的状态方程仍然是核物理和天体物理中的一个重大挑战。从电磁波和引力波光谱对中子星的观测为致密富中子物质的行为提供了重要的见解。下一代望远镜和引力波观测站将提供对中子星更详细的观测。利用深度学习技术将中子星质量和半径观测映射到状态方程,可以准确可靠地确定。这项工作证明了使用深度学习直接从中子星观测数据中提取状态方程的可行性,并且还可以获得相关的核物质属性,例如饱和密度下核对称能的斜率,曲率和偏斜度。最重要的是,我们证明了这种深度学习方法能够重建\textit{realistic}状态方程,并推导出\textit{realistic}核物质的性质。这突出了人工神经网络在多信使天体物理学时代提供可靠和有效的手段来提取关于致密富中子物质的状态方程和相关性质的关键信息方面的潜力。
2023-03-30 astro-ph.HE nucl-ex nucl-th
Extracting Neutron Polarizabilities from Compton Scattering on The Quasi-Free Neutrons in $γ\text{d}\rightarrowγ\text{n p}$
康普顿散射过程是研究核子电、磁偶极极化率的理想过程。这些基本量将内部自由度对单色光子探针的响应参数化。在这项工作中,非弹性通道$γd\rightarrow γnp$治疗$χ$ EFT,重点是中子准自由峰的运动区域,在那里的质子的动量足够小,它被认为是保持在休息。这提供了对康普顿散射过程$γn \rightarrow γn$的访问,从中提取中子的标量极化率$α_{E1}$和$β_{M1}$。使用$χ$ EFT,三重微分截面$d^3σ/dE_ndΩ_{γ'} Ω_n$的光子能量范围为200至400 MeV的计算。最大的贡献来自脉冲近似,与小的修正源于末态相互作用,介子交换流和再散射。在本报告中,我们报告进展和初步结果。
2016-12-21 nucl-th
Extracting electric dipole breakup cross section of one-neutron halo nuclei from breakup observables
本文讨论了如何从12 C靶和208 Pb靶测量的单中子去除截面中提取电偶极(E1)破裂截面σ(E1)的方法。结果表明,在5%的误差范围内,σ(E1)可由σ_(-1n)^Pb减去Γσ_(-1n)^C得到。然而,对于弱约束弹的反作用,标度因子Γ是通常采用的标度因子的两倍。结果表明,在250 MeV/核子下,~(31)Ne的σ(E_1)比以前的实验数据小13-20%。将几种射弹的Γ值汇总,得到Γ=(2.30 +/- 0.41)\exp(-Sn)+(2.43 +/- 0.21),其中Sn为中子分离能。研究了单中子去除截面和弹性破碎截面的核部分与靶质量数的关系。
2014-07-25 nucl-th
Extracting a value of the slope of the neutron form factor $G_{En}(q^2)$ at $q^2=0$ by reanalysis of the experimental data
对于一类同时具有$r_D$和$Q$实验值的非定域势模型,利用$b$和$A^2_S(1+η^2)$之间的线性关系,提取了一个新的$b=0.0205\pm0.0017$,它是在$q^2=0$处中子形状因子$G_{En}(q^2)$斜率与氘性质相容的值.另一个{ \it模型依赖}值$b^{\rm MHKZ}=0.0206\pm0.0014$ fm $^2$,这也是兼容的氘核属性,已被确定通过应用“约束”幺正变换的本地MHKZ势模型。还研究了用于$r_D$和$Q$的实验值的微小变化对$b$获得的值的敏感性。
2003-08-26 nucl-th
Extracting generalized neutron parton distributions from 3He data
本文用脉冲近似法分析了3He核的广义部分子分布H和E,这些量在硬排斥过程中是可以得到的,如相干深虚康普顿散射(DVCS)。计算基于Av18相互作用。电磁形状因子被正确地恢复在适当的限度内。由于3He独特的自旋结构,在低动量转移下,3He的GPD H和E的总和主要由中子贡献决定。因此,该核对于提取中子信息非常有希望。然而,通过增加动量转移,这一结论在某种程度上受到快速增长的质子贡献的阻碍。此外,即使当中子对3He的GPD的贡献在很大程度上占主导地位时,从3He中提取中子GPD的过程在原则上也是不平凡的。因此,提出了一种技术,独立于核势和核子模型中使用的计算,能够考虑到核效应包括在IA分析和安全地提取中子信息的动量传递的值足够大,以允许测量。由于这一观察,相干DVCS应该被认为是一个关键的实验,以访问中子GPD,反过来,在中子中的部分子的轨道角动量。
2013-03-14 hep-ph nucl-th
Extracting Skyrme energy density functional parameters with Heavy-Ion Collision Data
有效Skyrme能量密度泛函在原子核结构、核反应和中子星的研究中有着广泛的应用,但从重离子碰撞数据出发建立的还比较少。在这项工作中,我们找到了22个有效的Skyrme参数集,当结合使用的传输模型,ImQMD,描述重离子碰撞数据,如在35 MeV/u和50 MeV/u的同位旋扩散数据。利用这些数据集,采用限制密度变分法计算了$^{208}$ Pb的中子皮,得到了$δR_{np}=0.18\pm0.04$ fm范围内的中子皮。
2019-11-13 nucl-th
Constraining the neutron-neutron scattering length with \eftnopi
我们计算了中子-中子和质子-质子散射长度差之间的模型无关关联|a(nn)-a^C(pp)|以及氦-3和氚核之间结合能的分裂。我们使用有效场论没有明确的π介子表明,这种相关性只依赖于大的散射长度的NN系统中的存在。结合结合能和α ^C(pp)的实验值,我们的首级计算得到α(nn)=-22.9 \pm 4.1 fm。
2011-06-16 nucl-ex nucl-th
New estimation for neutron-neutron scattering length: charge symmetry and charge independence breaking revisited
本文从三核子力贡献的观点重新分析了最近中子-中子散射长度的实验结果。我们发现,$a_{nn}=- 15.8\pm 0.5$ ~fm的极限值必须不含任何隐式的三体力贡献。我们还表明,上述$a_{nn}$的实验值与中子-质子散射长度$a_{np}$的公认值之间的差异可以用一π交换势的差异来解释。
2017-04-26 nucl-ex nucl-th
Neutron-neutron scattering length from the reaction gamma d --> pi^+ nn employing chiral perturbation theory
讨论了从γ d -> pi^+ nn反应的实验谱中提取中子-中子散射长度a_{nn}的可能性。跃迁算符是由手征微扰理论计算的。我们认为,适当选择的运动学,该方法的理论不确定性可以低至0.1调频。
2007-04-03 nucl-ex nucl-th
Extracting the nuclear symmetry potential and energy from neutron-nucleus scattering data
根据Hugenholtz-Van Hove定理,非对称核物质中的对称能及其密度斜率可以用单个核子势唯一地分解,在正常密度下,单个核子势可以由分析核子-核散射数据得到的核子光学模型势约束.为了更准确地从中子-核散射数据中提取对称能及其在正常密度下的密度斜率的信息,超越了众所周知的Lane势,我们在光学模型势和对称能分解中一致地包括了同位旋不对称的二阶项。我们发现,在非对称核物质中,二阶对称势$U_{sym,2}$的强度与一阶对称势U_{sym,1} $, especially at high nucleon momentum. While the $ U_{sym,1} $ at normal density decreases with nucleon momentum, the $ U_{sym,2} $ is found to have the opposite behavior. Moreover, we discuss effects of the $ U_{sym,1} $ and $ U_{sym,2} $ on determining the density dependence of the symmetry energy, and we find that the available neutron-nucleus scattering data favor a …
2013-03-06 astro-ph.SR nucl-ex nucl-th
Neutron-neutron scattering length from the $^6$He$(p,pα)nn$ reaction
提出了一种利用高能下的逆运动学反应$^{6}$ He $(p,pα)nn$测量中子-中子散射长度的新方法。该方法是基于$α$粒子突然被击倒后中子之间的终态相互作用(FSI)。我们表明,中子-中子相对能量分布的细节允许精确提取的$s$ -波散射长度。我们目前的国家的最先进的关于这种分布的理论。分布分两步计算。首先,我们计算了作为$αn n$三体系统的$^6$ He基态波函数。为此,我们使用Halo有效场论(Halo EFT),它也提供了结果的不确定性估计。我们比较我们的结果在这个阶段的模型计算与计算机代码FaCE。在第二步中,我们使用$nn$ t矩阵确定$nn$ FSI的影响。我们比较这些FSI结果近似FSI方法的基础上,标准的FSI增强因子。虽然最终分布对$nn$散射长度敏感,但它仅微弱地依赖于有效范围。在整个过程中,我们强调理论的不确定性对中子-中子相对能量分布的影响,并讨论在何种程度上这些不确定性限制提取的中子-中子散射长度从反应$^{6}$他$(p,pα)nn$。
2021-07-12 nucl-ex nucl-th
Precision neutron interferometric measurements and updated evaluations of the n-p and n-d coherent neutron scattering lengths
我们用中子干涉法对气相氢分子和氘分子的相干中子散射长度进行了高精度的测量。在对分子结合和来自分子的多重散射进行校正之后,我们发现b_{np} =(-3.7384 +/- 0.0020)fm和b_{nd} =(6.6649 +/- 0.0040)fm。我们的结果与以前测量的世界平均值一致,b_{np} =(-3.7410 +/- 0.0010)fm和b_{nd} =(6.6727 +/- 0.0045)fm。包括我们的新结果在内,n-p和n-d相干散射长度的新世界平均值为b_{np} =(-3.7405 +/- 0.0009)fm和b_{nd} =(6.6683 +/- 0.0030)fm。我们将bnd与几种核子-核子势模型的二重态和四重态散射长度的计算进行了比较,发现几乎所有已知的计算都与精确测量的相干散射长度的线性组合不一致。将b_{nd}的世界数据与Friar等人最近总结的四重态n-d散射长度的现代高精度理论计算相结合,我们推导出了^{2} a_{nd}的二重散射长度的新值= [0.645 +/- 0.003(实验)+/- 0.007(理论)] fm。该值是因子4,比之前接受的值^{2} a_{nd} = [0.65 +/- 0.04(expt)] fm更精确。目前的知识状态的散射长度在相关的p-d系统,思想提高了5倍的准确性的b_{np}和b_{nd}测量使用中子干涉术,和进…
2003-06-10 nucl-ex nucl-th
Spectroscopic factors for bound s-wave states derived from neutron scattering lengths
本文提出了一种简单的、与模型无关的方法,由中子散射长度导出$^{A+1}Z = ^{A}Z \otimes n$核束缚s波态的中子单粒子谱因子。对原子核^{13}C、^{14}C、^{16}N、^{17}O、^{19}O、^{23}Ne、^{37}Ar和^{41}Ar的光谱因子,与使用众所周知的DWBA分析的转移实验和壳层模型计算的结果进行了比较。^{14}C的散射长度由^{15} C_{g.s.}光谱因子计算。
1996-12-18 nucl-ex nucl-th
Extracting the photoproduction cross section off the neutron gn-->pi-p from deuteron data with FSI effects
本文从理论上考虑了非相干π介子光生反应gd-->pi-pp在宽能区Eth =< Eg = < 2700 MeV. The model applied contains the impulse approximation as well as the NN- and piN-FSI amplitudes. The aim of the paper is to study a reliable way for getting the information on elementary gn-->pi-p反应截面的情况。对于基本gN-->piN、NN-->NN和piN-->piN振幅,使用GW DAC的结果。没有额外的理论限制。计算的截面dSigma/dOmega(gd->pi-pp)与现有数据进行了比较。本文讨论了用FSI校正因子R从氘数据中提取中子微分截面dSigma/dOmega(gn-->pi-p)信息的方法。计算了在不同光子束能量下,对于“准自由”过程gn-->pi-p,R与出射π介子的π-pCM角θ_1的关系.结果表明,在θ_1 ~ 0附近的小角度处,pp-FSI的S波部分产生相当大的FSI效应R \neq 1,该区域随着光子能量的增加而变窄.在较大的角度下,影响较小(|R-1| <<1),并同意在Glauber方法…
2011-05-02 hep-ex hep-ph nucl-ex
Zero-energy neutron-triton and proton-Helium-3 scattering with \eftnopi
利用无π介子的有效场论导出的首阶相互作用,计算了中子-triton和质子-He-3散射长度的模型无关约束.使用单重态中子-质子散射长度,氘核,和triton结合能作为输入,预测$\ants=9.2\pm2.6 $ fm,$\antt=7.6\pm1.6 $ fm,$\aphes=3.6\pm0.32 $ fm,和$\aphet=3.1\pm 0.23 $ fm。计算采用共振群方法,并在适当时包括库仑相互作用。理论上的不确定性进行评估,通过从$400 $ MeV到$1.6 $ GeV的短程相互作用的调节器参数的变化。质子-氦-3系统的相移和散射长度结果与最近的相移分析和模型计算一致。对于中子-Triton,在单重态和三重态通道的散射长度的结果是显着小于建议的R矩阵和分波分析提取数据。为了更好地理解这种差异,计算了低能四体散射系统对中子-中子和质子-质子两核子散射长度变化的敏感性。诱导强电荷对称性破缺接触相互作用,这种依赖性被发现微不足道。与此相反,中子-triton散射长度和triton结合能之间的强相关性类似的菲利普斯线被发现。
2011-05-18 nucl-ex nucl-th
Extracting Nuclear Symmetry Energies at High Densities from Observations of Neutron Stars and Gravitational Waves
利用稠密丰中子核子物质的参数状态方程(EOS)对Tolman-Oppenheimer-Volkov(TOV)方程进行数值反演,利用中子星(NS)的半径、最大质量、潮汐极化率和因果关系条件等观测约束,建立了一个约束的EOS参数空间.作为能量(重子)密度的函数的压力得到的约束带是在最近提取的LIGO+Virgo合作从他们的改进的分析GW 170817的NS潮汐极化率的良好协议。相当强大的上限和下限的核对称性能量提取的观测约束高达约两倍的核物质的饱和密度$ρ_0$。更定量地,在$2ρ_0$的对称性能量被限制为$E_{\rm{sym}}(2ρ_0)=46.9\pm10.1$ MeV,不包括分散在$E_{\rm{sym}}(2ρ_0)=15$和100 MeV之间的许多现有的理论预测。此外,通过研究在有限的EOS参数空间内最大质量中子星中心密度处声速等于光速的因果面的变化,发现中子星的绝对最大质量为2.40 M $_{\odot}$,与所使用的EOS近似无关。这一极限质量与最近几次分析和数值广义相对论模拟的结果一致,这些分析和数值模拟是关于在GW 170817之后立即产生的可能的超大质量反弹的最大质量。
2019-01-23 astro-ph.HE astro-ph.SR gr-qc
Extracting nuclear matter properties from the neutron star matter equation of state using deep neural networks
从中子星(NS)观测数据中提取核物质性质是当前的一个重要问题,特别是提取表征对称能的性质,这对正确描述非对称核物质是必不可少的。我们使用深度神经网络(DNN)来映射冷$β$ -平衡NS物质与核物质性质之间的关系。假设均匀核物质的每个粒子的能量对同位旋不对称性的二次依赖性,并在等标量和等矢量贡献中使用泰勒展开到四阶,我们生成了$β$ -平衡NS物质和相应的核物质属性的不同实现的数据集。DNN模型成功训练,在测试集中获得了很高的准确性。最后,一个真实的情况下的场景被用来测试的DNN模型,其中一组33个核模型,获得在相对论平均场方法或Skyrme力描述,被送入DNN模型和相应的核物质参数恢复相当准确,特别是,标准偏差$σ(L_{\text{sym}})= 12.85$ MeV和$σ(K_{\text{sat}})= 41.02$ MeV,分别获得,对称能的斜率和饱和时核物质的不可压缩性。
2022-12-02 astro-ph.HE hep-ph nucl-th
Using chiral perturbation theory to extract the neutron-neutron scattering length from pi- d -> n n gamma
为了方便地提取中子-中子散射长度(a_nn),用手征微扰理论计算了反应pi- d -> nn-γ.时间复杂度为O(Q^3)。这包括基本π- p -> gamma n振幅和两体图中的回路效应,这两者在先前的计算中都被忽略。我们发现,在末态中子能谱中,准自由峰(QF)与末态相互作用峰(FSI)之比的手征展开收敛得很好。我们对全光谱的三阶计算已经精确到5%以上。因此,在± 0.8fm水平上,使用我们在其现阶段的计算从整个π- d -> nn γ谱的形状中提取a_nn是可能的。仅对FSI峰的拟合将允许提取理论不确定度为+-0.2 fm的a_nn。影响,有助于这些错误的酒吧进行了调查。$nn$再散射波函数中的不确定性占主导地位。这表明,最近的π- d -> n n γ测量的引用的理论误差± 0.3 fm可能是乐观的。简要讨论了约束神经网络再散射波函数在我们的计算中使用更紧密,从而减少误差的可能性。
2005-12-08 nucl-ex nucl-th
Report on Thermal Neutron Diffusion Length Measurement in Reactor Grade Graphite Using MCNP and COMSOL Multiphysics
从实验和理论两方面测量了中子在反应堆级石墨中的扩散长度。实验工作包括蒙特卡罗(MC)的编码使用'MCNP'和有限元分析(FEA)的编码使用'COMSOL Multiphysics'和Matlab。采用MCNP程序模拟了2m × 2m微浓缩铀慢化堆($^{235}U$)中的热中子扩散长度,建立了基于偏微分方程和常微分方程的点动力学模型。理论工作包括数值逼近方法,包括超越技术来说明迭代过程与有限元方法。最后,测量了热中子在石墨中的碰撞密度,并从理论上计算了碰撞密度的比热关系依赖性,在$50.85 \pm 0.3cm$中用COMSOL Multiphysics计算了热中子在石墨中的扩散长度,在$50.95 \pm 0.5cm$中用MCNP计算了热中子在石墨中的扩散长度。最后用有限元法反迭代计算了中子总截面。
2013-01-08 nucl-ex nucl-th physics.comp-ph
Lambda-Neutron Scattering Lengths from Radiative K-minus Capture
氘对K-的辐射俘获作为测量λ-中子散射长度的反应。使用自旋信息来分离的单重态和三重态散射长度的治疗。
2000-01-02 nucl-th
Extracting $pΛ$ scattering lengths from heavy ion collisions
源半径,以前提取的STAR合作从$p-Λ\oplus \bar{p}-\barΛ$和$\bar{p}-Λ\oplus p-\barΛ$关联函数测量在10%的最中心的金+金碰撞在顶部RHIC能量$\sqrt{s_{NN}}=200$ GeV,相差2倍。其原因可能是STAR分析中忽略了剩余相关效应。本文在Lednicky和Lyuboshitz分析模型下分析重子关联函数,并将其推广到有效地解释剩余关联的贡献。不同的分析近似这样的贡献被认为是。我们还使用从流体动力学模型(HKM)模拟中提取的平均源半径来拟合实验数据。与STAR实验研究相反,HKM的计算表明$pΛ$和$p\barΛ$半径非常接近,正如理论考虑所预期的那样。利用剩余关联的有效高斯参数化,我们得到了一个令人满意的拟合测量的重子-反重子关联函数与HKM源半径值3.28 fm。从实验关联函数的拟合中提取了重子-反重子自旋平均强相互作用散射长度。
2015-08-26 hep-ph nucl-ex nucl-th
Elusive Neutrons from Nuclei in Effective Field Theory
本文综述了重子手征微扰理论中中性π介子光生和氘核康普顿散射的最新计算。本文讨论了在中性π介子光生过程中有关的中子电偶极子振幅和康普顿散射过程中有关的中子极化率的提取方面的进展。
1999-09-10 nucl-th
Three-body coupled channel framework for two-neutron halo nuclei
在非相对论有效场论形式下,考虑中子-中子和中子-核相互作用,研究了由一个核和两个中子组成的博罗米安核。给出了电荷半径和物质半径的计算公式,成功地再现了Hongo和Son基于无限中子-中子散射长度近似和忽略中子-核散射的普适关系式.一旦现实的有限的中子-中子和中子-芯散射长度被使用,电荷和物质半径的中子-芯通道的影响,在一个日益相关的方式。得到了三体Borromean系统的结合能、电荷半径与物质半径之比、中子-中子散射长度与核-中子散射长度之比之间的关系。我们发现,$^{22}$ C的两个中子的分离能量需要为$\lesssim 2$ keV,以符合$^{22}$ C的物质半径和$^{20}{\rm C}\,n$ $S$ -波散射长度的实验约束。
2023-01-18 hep-ph nucl-ex nucl-th
Can one extract the pi-neutron scattering length from pi-deuteron scattering?
我们给出了一个证据证明,原来的功率计数温伯格可以用来估计的贡献的运营商的π-氘核散射长度。因此,π-氘核可观测量可以用来提取中子振幅-在π-氘核散射的情况下,这意味着可以以高精度提取π-中子散射长度。这一结果与最近的说法不符。我们讨论了这种差异的起源。
2005-11-02 nucl-th
Extracting the sigma-term from low-energy pion-nucleon scattering
本文提出了一种从低能$πN$散射中提取π介子-核子($πN$)散射长度的方法。我们表明,得到的值证实了散射长度的测定从介子原子,并详细讨论了电磁修正和实验归一化不确定性的拟合结果的稳定性。我们的研究结果提供了进一步的证据,一个大的$πN$ $σ$长期,$σ_{πN}=58(5)$兆电子伏,在协议,虽然不太精确,从介子原子的测定。
2017-10-30 hep-lat hep-ph nucl-ex
Coherence length of neutron superfluids
利用波恩介子交换势,从动量空间中库珀对的微观BCS波函数出发,计算了超流中子物质的相干长度。我们发现相干长度与费米动量对隙比成正比,与文献中使用的简单估计吻合得很好,并且我们使用我们的数值数据建立了适当的拟合常数。我们的计算可以应用于中子星壳中强子物质的非均匀超流性问题。
1997-01-14 nucl-th
A Lee-Yang--inspired functional with a density--dependent neutron-neutron scattering length
受密度为$ρ$、动量为$k_F$的稀费米气体能量的低密度Lee-Yang展开式的启发,本文引入了一个Skyrme型泛函,它只包含$s$波项,在平均场水平上给出了(i)从极低密度到接近平衡点密度的中子物质的一个令人满意的状态方程,和(ii)在饱和点附近的密度标度的对称物质的良好质量的状态方程。这是通过使用一个密度依赖的中子-中子散射长度$a(ρ$)来实现的,它满足低密度极限(费米动量趋于零),并具有以这样一种方式调谐的密度依赖性,即在所有密度标度下都满足低密度约束$|a(ρ) k_F| \le 1$。
2017-04-27 nucl-th
Microscopic calculation of the spin-dependent neutron scattering lengths on 3He
本文报道了用Argonne v18核子-核子势在有和没有附加的三核子力的情况下对p-3 H、n-3 He和d-2 H散射的微观计算,得到了与自旋有关的中子在3 He上的散射长度。的结果和一个全面的R-矩阵分析相比,最近的测量。散射长度的总体协议是相当不错的。散射长度的虚部对包含三核子力非常敏感,而实部几乎不敏感。
2003-04-16 nucl-th
Extracting the Mass Dependence and Quantum Numbers of Short-Range Correlated Pairs from A(e,e'p) and A(e,e'pp) Scattering
原子核中短程关联质子-质子(pp)和质子-中子(pn)对数目与核质量的关系是研究原子核基态短程关联对动力学的灵敏探针。本文分析了12 C、27 Al、56 Fe和208 Pb的电致单质子和双质子敲除测量结果,这些测量结果在运动学上主要由SRC对的散射决定。观察到的A(e,e 'pp)/12 C(e,e' pp)截面比和提取的pp-和pn-SRC对的数量的核质量依赖性比可能的对的总数的质量依赖性软得多。这与SRC在平均场基础的无节点相对S态中主要影响核子-核子对的物理图像是一致的。
2015-03-20 nucl-ex nucl-th
Neutron Skin and Giant Resonances in Nuclei
从实验和理论两方面讨论了从等矢量巨共振的性质中提取中子皮$ΔR$的问题。对现有建议进行了严格审查。依赖于GTR和IAS之间的能量差的方法被证明缺乏对$ΔR$的灵敏度。对对称能与中子皮之间的线性关系也作了简单的解释。
2007-04-02 nucl-th
Neutron-neutron scattering length from $π^+$ photoproduction on the deuteron
我们讨论了从截面数据($d^2σ/dM_{nn}/dΩ_π$)中提取中子-中子散射长度$a_{nn}$和有效射程$r_{nn}$的可能性,作为$nn$不变质量$M_{nn}$的函数,用于氘上的$π^+$光生($γd\to π^+nn$)。该分析基于$γd\to π^+nn$反应模型,其中内置了$γp\to π^+n$、$NN\to NN$和$πN\to πN$的实际基本振幅。我们表明,$M_{nn}$依赖(线形)的比例$R_{\rm th}$,$d^2σ/dM_{nn}/dΩ_π$规范化的$dσ/dΩ_π$为$γp\toπ^+ n$和氘核内的核子动量分布,在运动学与$θ_π=0^\circ$和$E_γ\sim 250$ MeV是特别有用的提取$a_{nn}$和$r_{nn}$从相应的数据$R_{\rm exp}$。结果发现,$R_{\rm exp}$与2%的误差,分解成$M_{nn}$的bin宽度为0.04 MeV(对应于$p_π$ bin宽度为0.05 MeV $/c$),可以确定$a_{nn}$和$r_{nn}$与$\pm 0.21$ fm和$\pm 0.06$ fm的不确定度,分别为$a_{nn}=-18.9$ fm和$r_{nn}=2.75$ fm的情况下。这种窄的仓宽度的要求表明,入射光子的动量和发射的$π^+$必须以高分辨率测量。这可以通过利用来自美因茨MAMI设施的电…
2020-03-16 hep-ph nucl-ex nucl-th
Status of reaction theory for studying rare isotopes
反应是研究原子核结构和提取天体物理相关反应的重要工具。本文主要研究氘诱发反应,它可以提供中子壳层演化和中子俘获截面的信息。我们回顾了最近的工作的连续离散耦合通道方法,绝热波近似和Faddeev动量空间方法的系统比较。我们还探讨了反应机理的其他方面,并详细讨论了计算中遇到的困难。
2012-09-12 nucl-ex nucl-th
Neutron-neutron distribution of the triton from pionless EFT
该研究利用无π有效场论计算氚核的中子-中子相对能量分布,通过拟合散射长度揭示其敏感性,验证了该理论的可靠性。
2025-05-27 nucl-ex nucl-th
How low-energy weak reactions can constrain three-nucleon forces and the neutron-neutron scattering length
我们表明,手征对称性和规范不变性之间的短距离物理,发生在一些电弱和介子反应轻核的关系。在手征微扰理论中,这表现为在π- d -> n n γ中出现相同的轴向等矢量两体接触项,NN碰撞中的p波π介子产生,氚β衰变,pp聚变,nu d散射和hep反应。用pp聚变计算得到的Gamow-Teller矩阵元作为输入,计算了π- d -> n-n-gamma中的中子能谱。由于在这个过程中的短距离物理控制从pp-> de + nu_e,从pi- d -> nn γ中提取的nn散射长度的理论不确定度减小了大于3的因子,减小到<~ 0.05fm。
2006-06-07 nucl-th
Scattering lengths beyond the nuclear scale and the Efimov effect
LPC Caen, ENSICAEN, CNRS/IN2P3, Université de Caen, Normandie Université(卡昂物理实验室,国立应用科学学院,法国国家科学研究中心/法国国家核子和粒子物理研究所,卡昂大学,诺曼底大学)
研究低能下中子与核的相互作用可能导致远超相互作用有效范围的散射长度,可能在核中观察到Efimov效应。通过移除几个核子形成中子-核系统,探讨中子与不稳定核的相互作用参数,以17B-n系统为例,讨论其可能的巨大散射长度对19B结构的影响。
2026-04-15 nucl-ex nucl-th
Modern nuclear force predictions for the neutron-deuteron scattering lengths
基于现代NN和3 N相互作用计算了Nd的二重态和四重态散射长度。我们还研究了AV 18中引入的电磁相互作用的影响。在各种核力模型中关闭它们,会导致双重散射长度的位移高达+0.04 fm,这对当今的标准来说是很重要的。电磁效应对四重散射长度也有明显的影响,否则在核力的交换下四重散射长度是非常稳定的。在现有的核力模型中,~ 3 H结合能和双态散射长度值在平均直线(Phillips线)附近有很强的分散性。这允许使用双重散射长度和3 H结合能作为独立的低能量观测。
2003-05-12 nucl-th
Determination of the effective parameters of proton-$^{3}$He scattering on the basis of the neutron-triton scattering data
在核子-核有效相互作用为$δ$ -壳层势的势模型框架下,研究了中子-Triton散射长度与有效射程的关系以及p -$^{3}$ He散射的相应量.结果表明,纯核散射长度的库仑重整化并不改变n + $^{3}$ H系统中已建立的长度之间的关系:$A^{1} < A^{0}$ .我们预测了p- $^{3}$ He散射长度,它比E.A. George等人(2003),其对应于散射长度的不等式$A^{1}_{nc} < A^{0}_{nc}$。
2008-12-22 nucl-th
Cold dilute neutron matter on the lattice I: Lattice virial coefficients and large scattering lengths
我们用有效场论研究了晶格上的冷稀中子物质。我们在幺正极限下工作,在幺正极限下散射长度远大于粒子间距。在本文中,我们专注于状态方程在费米温度以上的温度和比较晶格模拟的维里膨胀的晶格和连续。我们发现,在酉极限格离散误差的第二维里系数显着增强。因此,状态方程并没有表现出在幺正极限下所期望的普适标度行为。我们建议可以通过调整第二维里系数而不是散射长度来改善缩放。
2005-09-07 cond-mat.stat-mech nucl-th
Theoretical Analysis of Antineutron-Nucleus Data needed for Antineutron Mirrors in Neutron-Antineutron Oscillation Experiments
反中子-核散射长度的值,特别是它们的虚部,需要评估在实验室实验中使用中子镜寻找中子-反中子振荡的可行性。我们分析了现有的实验和理论的限制,这些值的重点是低$A$核和使用的结果,建议材料的中子/反中子的指导和评估系统的不确定性估计的中子-反中子振荡时间。作为一个例子,我们讨论了一个方案,为未来的中子-反中子振荡实验提出的欧洲SputtersSource。我们还建议未来的实验,可以提供一个更好的确定值的反中子核散射长度。
2020-09-24 hep-ph nucl-ex nucl-th
Investigation of the neutron structure function via semi-inclusive deep inelastic electron scattering off the deuteron
在$x \gsim 0.3$区域研究了半包容的深非弹性电子与氘的散射中慢核子的产生,并给出了在$HERA$上可达到的运动学条件。在旁观者机制的半包容性的截面表现出的标度特性,它可以被用来作为一个独立的模型测试的旁观者机制本身的主导地位,以这种方式提供了一个有趣的工具来调查中子结构功能。还说明了从半包容性实验中提取与模型无关的中子质子结构函数比信息的可能性。
1996-08-24 hep-ph nucl-th
Neutron rich matter in heaven and on Earth
尽管长度尺度相差18个数量级,但中子星的内部结构和原子核中中子的空间分布有着深刻的联系。
2019-07-04 astro-ph.HE nucl-ex nucl-th
Cold Atom Quantum Simulator for Dilute Neutron Matter
中子星的内部结构和核的物理性质取决于中子物质的状态方程。稀中子物质是自旋为1/2的费米粒子通过s波散射相互作用的量子系统。虽然核系统和超冷原子系统的长度尺度和能量尺度相差几个数量级,但考虑到它们的无量纲通用相互作用参数,这两个系统都遵循一个共同的通用EOS。利用超冷$^6$ Li原子的费什巴赫共振量子模拟器,确定了中子物质在稀释区的物态方程,其中s波散射长度的影响占主导地位,但有效射程的影响很小。
2019-01-04 cond-mat.quant-gas nucl-ex nucl-th
Study of the Low-Energy Characteristics of Neutron-Neutron Scattering in the Effective-Range Approximation
在有效射程近似下,研究了荷电和中性π介子质量差对$^{1}S_{0}$自旋单重态核子-核子相互作用低能特性的影响.利用单重态中子-质子散射实验参数和中子-中子虚态能量实验值,得到了中子-中子散射长度和有效射程的值:$a_{nn}=-16.59(117)$ fm,$r_{nn}=2.83(11)$ fm.计算的中子-中子散射长度$a_{nn}$与两个已知的和不同的实验值之一,这个量是在良好的协议,和计算的有效范围$r_{nn}$也是在良好的协议与目前的实验结果。
2016-05-24 nucl-th
Fermionic condensation in ultracold atoms, nuclear matter and neutron stars
我们研究了三种不同超流系统中费米子对的玻色-爱因斯坦凝聚:超冷和稀原子气体,体中子物质和中子星。在由费米子原子组成的稀气体的情况下,原子之间的平均距离远大于原子间势的有效半径。本文分析了费米子对凝聚与s波散射长度的关系,利用费什巴赫共振技术,可以在实验中对s波散射长度进行微调(对应于库珀费米对的巴丁-库珀-施里弗(BCS)制度)到一个小的正值(对应于分子二聚体的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的区域),穿过散射长度发散的么正区域。在体中子物质的情况下,中子-中子势的s波散射长度是负的,但固定的,和中子-中子对的凝聚分数作为总中子密度的函数进行了研究。我们的结果清楚地表明,BCS准酉BCS交叉增加中子密度。最后,在中子星的情况下,再次的中子-中子散射长度是负的和固定的,我们确定的凝聚分数的函数,从中心的中子星的距离,发现最大的凝聚分数出现在地壳中的中子星。
2013-08-05 cond-mat.quant-gas nucl-th
Neutron-3H and Proton-3He Zero Energy Scattering
本文应用Kohn变分原理和关联超球谐函数方法研究了零能下n-3 H和p-3 He散射。单重态和三重态散射长度的预测得到的非相对论性核哈密顿量,包括两个和三体势。计算的n-3 H总截面与测量值吻合较好,而相干散射长度则略有偏差。对于p-3 He通道,计算的散射长度与从1 MeV以上的测量值外推的值是合理的一致。
1998-07-23 nucl-th
Neutron$-^{19}$C scattering near an Efimov state
研究了低能中子$-^{19}$ C在中子-中子-堆芯模型中的散射,在Efimov态出现条件附近,散射长度较大。我们表明,弹性$s-$波相移($δ_0^R$)的实部呈现为零,或极在$ k\cotδ_0^{R}$,当系统具有Efimov激发或虚拟状态。更准确地说,极点与Efimov态(束缚态或虚态)的能量成比例。我们进行计算的限制,大的散射长度,不考虑相互作用的范围内,在一个重整化零范围的方法,使用减去方程。本文还结合散射长度可调的超冷原子物理对这些发现进行了简要讨论。
2008-10-08 cond-mat.other nucl-th
Saturation of Nuclear Matter and Roles of Many-Body Forces: nuclear matter in neutron stars probed by nucleus-nucleus scattering
南部洋一郎在核物理学的基础发展时期留下了巨大的足迹,包括他对核力排斥核心的基本成分及其与核物质饱和度的关系的开创性见解。本文从真实核力和对称核物质以及中子星物质的饱和性质出发,着重介绍了基于Brueckner G矩阵理论的碰撞核相互作用模型的最新进展。详细介绍了最近提出的一种在实验室中通过核-核弹性散射分析提取核物质饱和性质和中子星刚度的独特方案。
2016-04-24 hep-ph nucl-th
Semi-inclusive Deep Inelastic Electron Scattering off the Deuteron and the Neutron to Proton Structure Function Ratio
在$x \gsim 0.3$区研究了半包容的深非弹性电子与氘的散射中慢核子的产生。它示出,在观众机制的半包容性的横截面表现出的缩放属性,即使在中等值的$Q^2$($\sim$几$(GeV/c)^2$)在目前的设施,如$CEBAF$访问。这样的标度性质可以用作旁观者机制本身的主导地位的模型无关的测试,并提供了一个有趣的工具来调查的中子结构函数。说明了从半包容性实验中提取与模型无关的中子质子结构功能比信息的可能性。概述了旁观者标度在复杂核外半包容过程中的应用。
1996-07-30 hep-ph nucl-th
Causality bounds for neutron-proton scattering
我们考虑质子和中子低能相互作用的因果性和么正性的约束。我们得到一个一般定理,非零分波混频不能再现零程相互作用,而不违反因果关系或幺正性。我们定义和计算相互作用的长度尺度,我们称之为因果范围和柯西-施瓦茨范围的所有自旋通道J = 3。对于某些通道,我们发现这些长度尺度大到5 fm。我们研究了这些大长度的起源,并讨论了它们对有效场论中动量截止尺度的选择和多体费米系统的普适性的意义。
2012-07-25 cond-mat.quant-gas nucl-th
Determination of Low-Energy Parameters of Neutron--Proton Scattering on the Basis of Modern Experimental Data from Partial-Wave Analyses
利用SAID核子-核子数据库中的最新实验数据,确定了中子-质子散射有效射程展开中的三重态和单重态低能参数.结果显着不同的基础上获得的奈梅亨群的相移和矛盾的参数值,目前被用作实验的类似参数。借助于从SAID核子-核子数据库中得到的零能中子被质子散射的总截面$σ_{0}=20.426 $ b和中子-质子相干散射长度$f=-3.755 $ fm的相移值,与Houk得到的实验截面值$σ_{0}=20.436\pm 0.023 $ b和Houk和Wilson得到的实验散射长度值$f=-3.756\pm 0.009 $ fm完全一致。但是它们与根据Dilg的$σ_{0}=20.491\pm 0.014 $ b的截面值和根据Koester和Nisher的$f=-3.7409\pm 0.0011 $ fm的相干散射长度值相矛盾。
2007-04-08 nucl-th
Constraints on a possible dineutron state from pionless EFT
在无π介子有效场论中,研究了三核子系统对中子-中子散射长度变化到次领先阶的敏感性,重点研究了triton-3 He结合能差和中子-氘核弹性散射.由于该量级电磁三体反项的出现,即使对于较大的正中子-中子散射长度,triton-3 He结合能差仍与实验值一致,而弹性中子-氘核散射相移不敏感。我们的结论是,在无π介子的EFT中,束缚双中子不能被排除在次领先的顺序之外。
2014-06-05 hep-ph nucl-th
Extracting the Central Sound Speed of Neutron Stars through Intrinsic Stellar Structure Scaling with Reduced Equation-of-State Model Dependence
Fudan University(复旦大学);Shanghai Research Center for Theoretical Nuclear Physics, NSFC and Fudan University(上海理论核物理中心,NSFC与复旦大学);Key Laboratory of Nuclear Physics and Ion-beam Application (MOE), Institute of Modern Physics, Fudan University(核物理与离子束应用(教育部)重点实验室,现代物理研究所,复旦大学);College of Physics, East China Normal University(华东师范大学物理学院)
该研究构建6个受约束的EOS族,通过IPAD-TOV方法推导EOS无关的中心声速估计量,提取中子星中心声速等核心性质,降低了EOS模型依赖。
2026-10-16 astro-ph.HE gr-qc nucl-th
Muon capture on deuteron and the neutron-neutron scattering length
本文研究了μ子俘获反应$μ^- + \,^2{\rm H} \rightarrow ν_μ+ n + n$($Γ^D$)在二重态超精细初态的俘获率和反应$ μ^- + \,^3{\rm He} \rightarrow ν_μ+ \,^3{\rm H}$($Γ_0$)的总俘获率。我们研究了$Γ^D$和$Γ_0$是否对$nn$ $S$ -波散射长度($a_{nn}$)敏感。为此,我们考虑核电位和弱电流内$χ$ EFT。我们采用截止$Λ$ =500 MeV的N3 LO手征势,但改变决定$a_{nn}$的低能常数(LEC),以获得$a_{nn}$ =-18.95(目前的经验值)、-16.0、-22.0和+18.22 fm。最后一个值导致具有139 keV的结合能的$nn$结合态。在三核子势和轴向矢量流中的LEC $c_D$和$c_E$被拟合以再现$A=3$结合能和triton Gamow-Teller矩阵元。对于$a_{nn}$ =-18.95和-16.0 fm,捕获率$Γ^D$为399(3)s $^{-1}$;对于$a_{nn}$ =-22.0 fm,捕获率$Γ^D$为400(3)s $^{-1}$。对于$a_{nn}$ =+18.22 fm,当最终$nn$系统未结合(结合)时,我们获得275(3)s $^{-1}$(135(3)s $^{-1}$)。当$a_{nn}$ =-18.95、…
2014-11-12 nucl-th
Applied nonrelativistic conformal field theory: scattering-length and effective-range corrections to unnuclear physics
本文发展了非相对论共形场论中局域算子的非微扰定义,利用共形微扰论计算了初级电荷三算子两点函数的散射长度与有效力程修正,从而求出了三中子末态核反应速率标度不变行为的首项修正。
2023-09-26 hep-th nucl-th