汉朝时期，黄河中下游地区成为人口最密集的区域的原因主要包括以下几点：
农业发展：黄河中下游地区是中国历史上农业发展最早的区域之一。由于该地区土壤肥沃、水源充足，非常适合农业耕作，因此吸引了大量人口聚集。据《中国人口史》[1]和《试论我国历史时期人口分布变迁的原因》[4]所述，黄河中下游的气候比今天温暖湿润，降水量比今天丰富，自然条件比长江中下游地区更适合于当时人类的开发。
经济发展：黄河中下游地区在经济上也较为发达。《黄河流域地域条件制约下的历史城镇建置》[5]提到，中唐时期黄河流域有10州（府），县城城镇数达286个，占全国的21.80%，密度居于全国之最。丝路贸易的繁荣也促进了该地区的经济发展，吸引了大量人口。
政治中心：黄河中下游地区在历史上长期是中国的政治中心。《论史念海先生对中国历史地理学的开拓与贡献》[13]提到，关中地区（黄河中游的一部分）有较大城市60余座，其中包括当时的政治中心长安。政治中心的吸引力使得人口向这一区域集中。
人口迁移：历史上的战乱和自然灾害也导致了人口的迁移。《中国人地关系的历史演变过程及影响机制》[7]提到，全国85%以上的人口集中在北方，黄河中下游地区的农业文明已进入较高水平，而长江中下游地区相对较少。
生态环境：黄河中下游地区的生态环境适宜人类居住。《从黄河流域生态演变看人与河的关系》[6]提到，黄河下游地区湖泊众多，参与自然界的水分循环，对气候有调节作用，为人类提供了良好的居住环境。
综上所述，黄河中下游地区在汉朝时期成为人口最密集的区域，主要是由于其优越的自然条件、农业发展、经济发展、政治中心地位以及适宜的生态环境。这些因素共同作用，使得该地区成为当时人口聚集的中心。