Antisymmetrized molecular dynamics of wave packets with stochastic incorporation of Vlasov equation

Abstract

Antisymmetrized Molecular Dynamics (AMD) model which is very useful to study dynamics of highly excited nuclear system which is far from the equilibrium was studied. First, an extend AMD model (AMD-V model) have been constructed in order to discuss minor branching processes in a general manner. The model describes the diffused and/or deformed wave packet in the phase space as an ensemble of Gaussian wave packets. This corresponds that stochastic displacements are given to the wave packets so that the ensemble-average of the time evolution of the one-body distribution function is equivalent to the solution of the Vlasov equation. Next the AMD-V model has been applied to heavy ion reactions, especially to the fragmentation mechanism. The Ca-40 + Ca-40 reaction at the incident energy 35 MeV/nucleon has been studied as an illustration. It has been shown that the AMD-V model calculation can reproduce the experimental data well. This indicates that the stochastic processes incorporated in the AMD-V model are very important and they are expected to describe reactions such as the evaporation of nucleons from a hot nucleus and the nucleon transfer in heavy ion collisions.

非平衡原子核の高励起状態のダイナミックスを調べるうえで非常に有用な模型である反対称化分子動力学(AMD)模型を研究した。始めに、小さな分岐比のプロセスを一般的に扱えるように、AMD模型を拡張した模型(AMD-V模型)を構築した。この模型は位相空間の拡散あるいは変形した波束をガウス型波束の重ね合わせとして記述する。これは、一体分布関数の時間発展の集合平均がブラゾフ方程式の解と一致するように、波束に確率的に得られる変位を与えたことに対応している。次に、AMD-V模型を重イオン反応、特に原子核の分裂機構に適用した。例として、1核子当たりの入射エネルギーが35MeVのCa-40+Ca-40反応を研究した。AMD-V模型による計算結果は実験データを非常に良く再現することが明らかになった。これにより、AMD-V模型に組み入れられた確率的プロセスが非常に重要であり、このプロセスが熱い原子核からの核子の蒸発過程や重イオン反応における核子転移などを記述可能であると考えられる。