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非对称核物质状态方程（特别是对称能的高密行为）的研究是当前核物理领域的热点之一，这一研究对于认识和理解核物理与核天体物理中许多物理问题和物理现象至关重要。重离子碰撞是目前实验室内可以形成高密非对称核物质从而用于研究对称能高密行为的唯一手段。由于实验上不能直接测量对称能，人们需要利用输运理论模型模拟重离子碰撞过程并与相应的实验观测量进行比较来间接提取对称能密度依赖性的相关信息。目前，中国、美国、德国、日本等国家的各大重离子实验室都将非对称核物质性质以及对称能高密行为的研究作为主要的物理目标。 本论文在同位旋依赖的Boltzmann-Uehling-Uhlenbeck(IBUU)模型和极端相对论量子分子动力学(UrQMD)模型理论框架内，通过系统模拟中能重离子碰撞过程，研究了对称能的各种灵敏观测量，得到了一些有价值的结果，主要包括:研究并指出了π-/π+比、自由核子发射n/p比、质子和中子的集体流、中子-质子微分横向流等常用的对称能敏感观测量的模型依赖性;研究了高密对称能对核子的同位旋相分化的影响，提出高动能核子的正常和反常同位旋相分化可以作为模型无关的对称能高密行为的定性探针;讨论了介质中核子-核子弹性散射截面对域下π介子发射的影响，结果表明:具有相同质量数的丰中子系统和缺中子系统的π-/π+的双比可以消除介质中核子-核子弹性散射截面效应，而保留对称能效应;研究了π势对重离子碰撞中π介子发射的影响，结果表明:在较低束流能量下，由于π势的作用，对称能对π-/π+比的影响会减小;还进一步研究了Δ共振态势对π-/π+比和预平衡发射核子n/p比的影响，结果表明:Δ共振态势对预平衡发射核子n/p比几乎没有影响，而对π-/π+比有轻微的影响，而且，在采用软的对称能时，可以用核子的同位旋标量势代替Δ共振态势，从而避免Δ→π反应道的能量不守恒问题。