Hafif-ağır çekirdeklerin yapı ve reaksiyon gözlenirlerinin incelenmesi
Investigation of the structure and reaction observables of light-heavy nuclei
- Tez No: 811595
- Danışmanlar: PROF. DR. ORHAN BAYRAK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Akdeniz Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Nükleer Fizik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 127
Özet
Çekirdekteki çok sayıda nükleonlar arasındaki etkileşimi tanımlamak çözülmesi güç bir problemdir. Bu probleme çözüm önerisi olarak literatürde pek çok teorik model geliştirilmiştir. Bu modellerden birisi de ikili kümelenme modelidir. Bu çalışmada hafif ve ağır çekirdeklerin deneysel gözlenirlerini açıklamada ikili kümelenme modeli kullanılmıştır. İlk kısımda, $^{20}\textrm{Ne}$ ve $^{24}\textrm{Mg}$ çekirdeklerinin nükleer yapı ve reaksiyon gözlenirleri farklı küme konfigürasyonları kullanılarak sistematik olarak araştırılmıştır. Her iki çekirdeğin pozitif çift pariteli uyarılma enerjileri ve $B(E2\downarrow)$ geçiş şiddetleri hesaplanmıştır. Ek olarak, $^{24}\textrm{Mg}$ çekirdeğinden $^{8}\textrm{Be}$ ve $^{12}\textrm{C}$ kümelerinin bozunma genişlikleri de hesaplanmıştır. Hesaplamalarda $^{20}\textrm{Ne}$=$\alpha$+$^{16}\textrm{O}$ konfigürasyonunda fenomenolojik Morse potansiyeli, $^{24}\textrm{Mg}$=$\alpha$+$^{20}\textrm{Ne}$, $^{8}\textrm{Be}$+$^{16}\textrm{O}$ ve $^{12}\textrm{C}$+$^{12}\textrm{C}$ konfigürasyonlarında nükleon-nükleon Michigan 3 Yukawa (M3Y) etkileşimli çift katlı potansiyeli kullanılmıştır. Bozunma genişlikleri Wentzel-Kramers-Brillouin (WKB) metodu ile bulunmuştur. Ayrıca, $^{16}\textrm{O}$ ve $^{20}\textrm{Ne}$ hedefleri üzerine farklı gelme enerjilerinde $\alpha$-elastik saçılma diferansiyel tesir kesitleri de hesaplanmıştır. Elde edilen sonuçlar, önceki benzer teorik çalışmaların sonuçları ile karşılaştırılmış ve $^{24}\textrm{Mg}$ çekirdeği için sonuçlar geliştirilmiştir. İkinci kısımda, ikili kümelenme modeli ağır ve süper ağır çekirdeklerin alfa ve daha ağır küme bozunum yarı ömürlerini elde etmek için uygulanmıştır. Bu bağlamda Modifiye edilmiş harmonik osilatör potansiyeli ve küresel Coulomb potansiyellerinin analitik çözümüne dayanan Geiger-Nuttal benzeri basit yarı ömür formül kullanılarak öncelikle atom numarası $87\leq Z \leq 96$ aralığındaki ağır çekirdeklerden alfa ve daha ağır kümelerin bozunma yarı ömürleri hesaplanmıştır. Akabinde alfa bozunumuna göre ağır küme bozunum yarı ömürlerinin dallanma oranları belirlenmiştir. Daha sonra atom numarası $104\leq Z \leq 120$ aralığında olan süper ağır çekirdeklerden alfa bozunum yarı ömürleri hesaplanmıştır. Her iki çekirdek bölgesinde elde edilen sonuçlar deneysel verilerle uyumlu olup, minimum rms sapmaları elde edilmiştir. Ek olarak deneysel yarı ömürleri bilinmeyen çekirdeklerin de yarı ömürleri tahmin edilmiştir. $Z=118-120$ bölgesindeki çekirdeklerde yapılan analizde, nötron sayısının bir fonksiyonu olarak alfa bozunma yarı ömürlerinin değişimi, $N=178$ ve $N=184$'te kabuk kapanma etkisini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Identifying the intricate interactions among the large numbers of nucleons within the nucleus remains a challenging task. To address this issue, this study employs a binary clustering model to elucidate the experimental observations associated with both light and heavy nuclei. In the first stage, a comprehensive investigation of the nuclear structure and reaction observables of $^{20}\textrm{Ne}$ and $^{24}\textrm{Mg}$ nuclei has been conducted using different clusture configurations. This includes the systematic evaluation of positive parity excitation energies, $B(E2\downarrow)$ transition strengths, as well as the decay widths pertaining to $^{8}\textrm{Be}$ and $^{12}\textrm{C}$ clusters originating from the $^{24}\textrm{Mg}$ nucleus. The phenomenological Morse potential has been employed to describe the $^{20}\textrm{Ne}$=$\alpha$+$^{16}\textrm{O}$ configuration, while the double folding potential incorporating nucleon-nucleon Michigan 3 Yukawa (M3Y) interaction has been utilized to model the $^{24}\textrm{Mg}$=$\alpha$+$^{20}\textrm{Ne}$, $^{8}\textrm{Be}$+$^{16}\textrm{O}$, and $^{12}\textrm{C}$+$^{12}\textrm{C}$ configurations. The decay widths have been determined through the application of the Wentzel-Kramers-Brillouin (WKB) approximation. Furthermore, the $\alpha$-elastic scattering differential cross sections on the $^{16}\textrm{O}$ and $^{20}\textrm{Ne}$ targets have been calculated. The obtained results are compared with the results of prior similar theoretical studies and the results for the $^{24}\textrm{Mg}$ nucleus are developed. In the second stage, the binary cluster model has been employed to determine the decay half-lives of alpha and heavier clusters for both heavy and superheavy nuclei. Specifically, the decay half-lives of alpha and heavier clusters have been calculated from heavy nuclei with atomic number range of $87\leq Z \leq 96$ using a Geiger-Nuttal like simple half-life formula based on the analytical solution of modified harmonic oscillator and spherical Coulomb potentials. Subsequently, the branching ratios of the heavy cluster decay half-lives with respect to alpha decay have been determined. Then, alpha decay half-lives have been calculated from superheavy nuclei with atomic number in the range $104\leq Z \leq 120$. The obtained results are in excellent agreement with experimental data, and minimum rms deviations have been obtained. Furthermore, estimations of the half-lives have been provided for nuclei lacking available experimental data. Notably, the analysis of nuclei in the $Z=118-120$ region reveals a pronounced shell closure effect at $N=178$ and $N=184$ through the variation of alpha decay half-lives as a function of neutron number.
Benzer Tezler
- 16O+16O esnek saçılmasının fenomenolojik ve mikroskobik potansiyeller ile optik model analizleri
Optical model analyses of the 16O+16O elastic scattering by using phenomenologicial and microscopic potentials
MEHMET ERTAN KÜRKÇÜOĞLU
Doktora
Türkçe
2006
Fizik ve Fizik MühendisliğiZonguldak Karaelmas ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. HÜSEYİN AYTEKİN
DOÇ. İSMAİL BOZTOSUN
- Hafif-ağır iyon reaksiyonlarının yeni bir potansiyel yaklaşımı ile incelenmesi
Examination of light-heavy-ion reactions with a new potential approach
ORHAN BAYRAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
Fizik ve Fizik MühendisliğiErciyes ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. YILMAZ DAĞDEMİR
Y.DOÇ.DR. İSMAİL BOZTOSUN
- Skyrme etkileşmesi kullanılarak bazı egzotik çekirdeklerin taban durum özelliklerinin incelenmesi
Investigation of the ground state features of some exotic nuclei using effective skyrme interaction
RIDVAN BALDIK
Doktora
Türkçe
2010
Fizik ve Fizik MühendisliğiZonguldak Karaelmas ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HÜSEYİN AYTEKİN
- Nötrinolar ve özellikleri
Properties of neutrinos
AYŞE KÜÇÜKARSLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1996
Fizik ve Fizik MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. COŞKUN AYDIN
- 3 boyutlu yazıcı ile üretilen sandviç yapıların statik ve dinamik yük altında davranışlarının incelenmesi
Investigation of under static and dynamic load behaviors of sandwich structures produced with 3d printer
BAHADIR ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Makine MühendisliğiBursa Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SELÇUK KARAGÖZ