根据量子色动力学关于渐近自由与夸克禁闭的陈述,极端高温高密下的核物质会以夸克胶子等离子体(QGP)的物质状态存在。人们认为极端相对论重离子对撞实验能够产生高温高密的条件,从而产生这种崭新的物质形态。最近二十年,位于美国纽约长岛的布鲁克海文国家实验室的相对论重离子对撞机(RHIC),以及位于瑞士法国边境的欧洲核子中心的大型强子对撞机(LHC),先后开展了极端相对论重离子对撞实验,其中的一个重要目的就是研究QGP物质或夸克物质的产生和性质。高温高密夸克物质的研究逐渐成为高能核物理领域的重要课题之一,有助于人们不断深入认识物质世界的基本结构和规律,也有助于了解中子星的构成以及宇宙大爆炸早期的演化情况等。在高能核-核碰撞中,早期产生的大横动量部分子喷注在穿过QGP介质时,将会与其中的介质部分子发生多次散射,同时诱发喷注辐射胶子,导致部分子喷注损失能量,通常称之为喷注淬火效应。喷注淬火效应导致强子谱压低、各向异性和影响两粒子关联函数等一系列现象,因而能够通过实验探测这些现象来进行研究。当前理论上发展出一些唯像模型,致力于描述高能核-核碰撞中部分子喷注在QGP介质中传输的过程,试图分析能量损失的机制和规律。线性玻尔兹曼输运模型(LBT模型)就是这样一个由国内外知名学者联合开发出的以研究部分子喷注与QGP相互作用为出发点的模型。LBT模型同时包含多重散射、介质引起的韧致辐射以及介质的反弹过程等物理过程,能够精细地刻画QGP中部分子喷注的传播和能量损失,细致研究高能重离子碰撞中喷注的介质修正效应以及喷注激发的介质响应等。这一模型已成为一个国际学术界广泛认可的主流喷注淬火蒙特卡洛模型。本文基于LBT模型,在同一个框架中研究相对论重离子碰撞中的轻部分子以及重味夸克的能量损失,把强子和喷注产额的压低与喷注关联的核修正有机结合起来,重点数值分析了重夸克能量损失的质量效应,有利于将来进一步得到一些重要的创新性成果。实际研究中我们采用流体力学描述QGP介质温度密度的时空演化,用非平衡的热力学系统来描述部分子在介质中的演化,并使用基于高扭度(High-Twist)理论的韧致辐射模型来描述辐射胶子的过程以及辐射造成的能量损失。数值分析表明,不同部分子之间的质量大小的差异会使得部分子在QGP介质中的能量损失行为存在比较显著的区别。例如,不同质量的夸克对核修正因子RAA的贡献会有明显的不同:夸克质量越大,能量损失就相对较小,这是典型的重夸克能量损失的Dead Cone效应。我们的数值分析还表明,在大横动量区域不同质量夸克的能量损失越来越接近同一个值,而且更高碰撞能量的情况下不同质量夸克的能量损失也有趋同现象。重夸克的质量相对于极高能量可以忽略,以至于几乎和轻夸克一样,这可能是当前LHC更高碰撞能量实验中观察到与重夸克能量损失和轻夸克能量损失相关的核修正因子近似相等的原因。为了进一步的分析夸克能量损失的质量效应,我们还尝试用PYTHIA8模拟了质子-质子对撞,利用FastJet提供的anti-kt算法完成喷注重建,分析了真空中夸克质量对夸克自发韧致辐射胶子的角度分布的影响,并与最新实验关于Dead Cone效应的结果进行了比较,我们的数值结果定性符合实验数据的趋势。