초록 ▼

연구의 목적 및 내용
상대론적 중이온 충돌기(RHIC)의 중이온 충돌 실험데이터 분석을 통하여 고온, 고밀도 상태의 핵물질에 대한 상그림에 대한 이해와 초기상태로부터 강하게 상호작용하는 쿼크-글루온 플라즈마 상태(QGP)로의 상전이 현상을 탐색하고자 하였다. 상대론적 중이온 충돌기의 양성자 충돌 실험 데이터 분석을 통하여 양성자의 스핀 비대칭 및 글루온 분포 등에 대하여 연구하였다. PHENIX 실험의 MPC-EX 검출기 연구개발 전 과정에 참여하여 차세대 실험에 대한 기반 구축을 하였다. 또한, 낮은 밀도에서의 핵물질에 대한

연구의 목적 및 내용
상대론적 중이온 충돌기(RHIC)의 중이온 충돌 실험데이터 분석을 통하여 고온, 고밀도 상태의 핵물질에 대한 상그림에 대한 이해와 초기상태로부터 강하게 상호작용하는 쿼크-글루온 플라즈마 상태(QGP)로의 상전이 현상을 탐색하고자 하였다. 상대론적 중이온 충돌기의 양성자 충돌 실험 데이터 분석을 통하여 양성자의 스핀 비대칭 및 글루온 분포 등에 대하여 연구하였다. PHENIX 실험의 MPC-EX 검출기 연구개발 전 과정에 참여하여 차세대 실험에 대한 기반 구축을 하였다. 또한, 낮은 밀도에서의 핵물질에 대한 현상 이해를 시도하였다.

연구결과
주요 연구내용은 1) 질량중심에너지 200 GeV 중간신속도 영역에서 웁실론 상태들의 합에 대한 생성을 연구하였다. 양성자 충돌에서의 dielectron 채널 미분 산란단면적을 구하였다. 핵변형인자는 차가운 핵물질 효과가 없다고 가정한 이론 계산 결과에서 보이는 bottomonium 여기상태에서의 감쇠와 일치하였다. PHENIX 실험에 의해 측정된 핵변형인자는 같은 에너지의 STAR에 의한 측정결과 및 더 높은 에너지의 CMS에 의한 측정결과와 비슷하였다. 2) 질량중심에너지 200 GeV central d+Au 충돌의 중간신속도 영역과 Au 진행방향(backward) 신속도 영역에서의 입자들 사이의 먼 거리 방위각 상관관계를 측정하였다. 측정된 v2 값은 중이온 충돌에서 보이는 것과 비슷한 mass ordering 형태를 보였다. d+Au 충돌에서의 mass ordering의 양은 p+Pb 충돌에서의 양보다 더 작았다. 3) 질량중심에너지 200 GeV central 3He+Au 충돌에서 방위각 비등방성 v2 및 v3에 대한 첫 측정 결과를 발표하였다. 4) alpha-conjugate 핵의 deexcitation을 조사하였다. hierarchy 효과가 충돌역학에서 관찰되었다. 반응역학은 잠재적으로 특이한 기하학적 모양과 성질을 가지는 alpha-clustered 시스템의 disassembly를 연구하는데 중요한 출발점을 제공할 수 있다.

연구결과의 활용계획
상대론적 중이온 충돌기(RHIC), 거대강입자충돌기(LHC) 실험을 통하여 강한 상호작용 핵물질에 대한 이해가 높아졌고, 일본양성자가속기(J-PARC) 중이온 프로그램, 전자-이온 가속기(EIC) 등의 차세대 가속기 실험을 통하여 연구가 계속될 것이다. 낮은 밀도에서의 핵물질에 대한 연구는 한국형 차세대 가속기 라온에서 앞으로 수행될 수 있는 실험에 유용한 자원이 될 것이다. 또한 본 연구결과는 고에너지 물리학 분야에서의 장기적 활성화를 위한 기초연구자원과 고급신진연구 인력확보에도 도움을 줄 수 있다.

(출처 : 요약문 5p)

Abstract ▼

Purpose& contents
We have explored the phase transition from initial states to strongly interacting quark-gluon plasma (QGP) states and tried to understand the phase diagrams in high temperature, high density nuclear matters from heavy ion collisions at Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC). We

Purpose& contents
We have explored the phase transition from initial states to strongly interacting quark-gluon plasma (QGP) states and tried to understand the phase diagrams in high temperature, high density nuclear matters from heavy ion collisions at Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC). We have studied spin asymmetries and gluon distributions in proton at RHIC proton collisions. We participated in the whole stage of PHENIX MPC-EX R&D and constructed the foundation for the next generation experiment. In addition, we tried to understand the phenomenon of nuclear matter at low densities.

Result
Our main results are 1) We have studied the production of the sum of upsilon states at sqrt(sNN)=200 GeV in the midrapidity region. Measurements of the dielectron channel differential cross section in proton collisions are obtained. The nuclear modification is consistent with the complete suppression of bottomonium excited states in qualitative agreement with theoretical calculations, assuming no cold nuclear-matter effects. The nuclear modification factors measured by PHENIX are similar to measurements by STAR at the same energy and by CMS at higher energy. 2) We measured long-range azimuthal correlations between particles at midrapidity and at backward rapidity (Au-going direction) in central d+Au collisions at sqrt(sNN)=200 GeV. The measured v2 values show a mass ordering pattern in similar to that seen in heavy-ion collisions. The magnitude of the mass ordering in d+Au collisions is found to be smaller than that in p+Pb collisions. 3) We published first results on azimuthal anisotropies v2 and v3 in central 3He + Au collisions at sqrt(sNN)=200 GeV. 4) The deexcitation of alpha-conjugate nuclei has been investigated. A hierarchy effect is observed in the collision dynamics. The reaction dynamics can provide a natural entry point to study the disassembly of alpha-clustered systems with potentially exotic geometries and properties.

Expected Contribution
Heavy ion experiments from Relativistic Heavy Ion Collider(RHIC) and Large Hadron Collider(LHC) have revealed important information about the properties of strongly interacting nuclear matter, and research will continue in future experiments at J-PARC Heavy Ion programs and Electron-Ion Collider. Studies on low density nuclear matter will provide valuable guidelines for future experiments at the Korean rare isotopes accelerator, RAON. The results of this study can also help to secure basic research resources and advanced research personnel for long term activation in high energy physics field.

(출처 : SUMMARY 6p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 3
• 연구계획 요약문 ... 4
• 연구결과 요약문 ... 5
• 한글요약문 ... 5
• SUMMARY ... 6
• 연구내용 및 결과 ... 7
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 7
• 2. 연구수행 내용 및 결과 ... 9
• 3. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 26
• 4. 연구결과의 활용계획 ... 27
• 5. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 29
• 6. 참고문헌 ... 29
• 7. 연구성과 ... 31
• 8. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 36
• 9. 기타사항 ... 36
• 별첨1 대 표 연 구 성 과 ... 37
• 별첨2 세부 목표 관련 증빙 ... 52
• 끝페이지 ... 56