【摘要】運用流體動力學模型研究高能重離子碰撞。在高能核-核碰撞中，帶頭粒子效應對帶電粒子贗快度分布產(chǎn)生了一定的影響。利用Glauber模型得出的Pb-Pb碰撞相關的帶頭粒子數(shù)與實驗值相一致。

【關鍵詞】Glauber模型；帶頭粒子；參與者數(shù)

1、引言

高能重離子碰撞是一個很復雜的過程，碰撞能量越大，產(chǎn)生的末態(tài)粒子越多，在目前的加速器所能達到的能量范圍內(nèi)還沒有直接的實驗現(xiàn)象表明夸克膠子等離子體的產(chǎn)生。為研究核-核碰撞機制而提出的理論模型有很多[1]。我們已經(jīng)知道流體動力學不描述帶頭粒子效應。對于初始狀態(tài)的部分子較強的再散射會導致局部熱平衡，積聚的各向異性壓力梯度會帶動集體各向異性膨脹。最大壓力梯度方向加速度最大，即杏仁狀短軸方向。這將導致末態(tài)強子的各向異性方位角分布。

對于一次核-核碰撞而言，每核中并不是所有的核子都參與了碰撞，核子中參與碰撞的稱為參與者，在入射粒子和靶粒子碎裂區(qū)經(jīng)常會有與碰撞粒子十分相似的粒子。他們在向前或向后方向的最快的粒子之中，攜帶有相當大部分的碰撞質(zhì)心系能量，在這樣的碎裂區(qū)中與碰撞粒子相似的粒子被稱為帶頭粒子，在碎裂區(qū)出現(xiàn)帶頭粒子的現(xiàn)象叫做帶頭粒子效應[2]。

2、核-核碰撞的Glauber模型

對于一次核-核碰撞，每個核中并不是所有核子都參與了碰撞，只有部分核子參與了碰撞，稱參與碰撞的核子為參與者數(shù)。碰撞參數(shù)b越小，參與者數(shù)越大，顯而易見對心碰撞時（碰撞參數(shù)b為0）參與者數(shù)最大，實驗中碰撞參數(shù)b并不能被直接測量。NPart是核-核碰撞中的參與者數(shù)，NLead是帶頭粒子數(shù)。

表1給出了=2.76TeV的Pb-Pb碰撞，在碰撞區(qū)域內(nèi)的平均參與者數(shù)和帶頭粒子數(shù).根據(jù)核-核碰撞過程中總的非彈性碰撞截面的百分比來定義對心度，Pb-Pb碰撞中總的非彈性碰撞截面.計算中，在=2.76TeV的Pb-Pb碰撞中取=4.2.表2-1中括號內(nèi)為ALICE合作組和CMS合作組的實驗結果[3]。

3、結論

高能重離子碰撞帶電粒子贗快度分布物理量反映了流體動力學特性和帶頭粒子效應信息。帶頭粒子數(shù)只與參與者數(shù)有關，與碰撞能量無關。帶頭粒子數(shù)等于參與者數(shù)的一半，我們利用Glauber模型得出了 =2.76TeV的Pb-Pb碰撞相關的帶頭粒子數(shù)，并且明確了該理論值與實驗值相一致。

參考文獻

[1]張文裕.由宇宙線（1011-1014電子伏）引起的高能核作用[J].物理學報，1961，17（8）：271-295.

[2]黃卓然.高能重離子碰撞導論[M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，2002：23-66.

[3]Aamodt K，Quintana AA，Adamova D，et al.Physical Review Letter， 2011，106（3）：032301-1-032301-10.