Geri Dön

Kuantum tünelleme teorisi kullanarak bazı ağır çekirdekler için küme bozunma çalışması

Cluster decay study for some heavy nuclei using quantum tunneling theory

PDF İndir

  1. Tez No: 917095
  2. Yazar: MEHMET EMRE BALAN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MURAT ODUNCUOĞLU
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Fizik Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Bu tezde kuantum mekaniğinde önemli bir konusu olan kuantum tünelleme teorisi kullanılarak açıklanan α bozunumu temel alınmıştır. Hafif çekirdekler olmalarına rağmen belirli bağlanma enerjileri ve stabiliteleri sayesinde küme olarak ayrılabilen 8Be, 12C, 14C, 15N, 16O küme bozunumları ağır elementler olan Rn, Ra, U, Pu ve Cm izotopları için araştırılmıştır. Bu beş elementinin sadece α bozunumu yapan izotopları“Nuclear Data Services (NDS)”veritabanından alınarak bu izotopların 8Be, 12C, 14C, 15N, 16O küme bozunumları için tünelleme teorisi kullanılarak log10T1/2 değerleri hesaplanmıştır. Bu inceleme için gereken parametreler (hız, frekans, Q değeri, yarıçaplar) Rn, Ra, U, Pu ve Cm elementlerin bütün izotopları için ayrı ayrı hesaplanmıştır. Küme bozunumları çok nadir gözlemlenen olaylardır. Bu yüzden Rn, Ra, U, Pu ve Cm izotoplarının 8Be, 12C, 14C, 15N, 16O bozunumları için en kararlı ve en kararsız izotopları tünelleme teorisi kullanılarak hesaplanan yarı ömür değerleri (log10T1/2) üzerinden önerilen AKYD (Alfa-Küme Yarı Ömür Düzeltmesi) ile teorik olarak belirlenmiştir. Bu çalışmada α ve küme bozunumları için önerilen AKYD formülü, NDS'den alınan güncel α bozunumu T1/2 değerleri, Evrensel Bozunma Yasası (UDL), Horoi ve arkadaşlarının yarı ömür yasaları ile kıyaslanmıştır. Yarı ömür değerleri α bozunumu yapan Rn elementinin 30 izotopu, Ra elementinin 25 izotopu, U elementinin 22 izotopu, Pu elementinin 16 izotopu ve Cm elementinin 17 izotopu için hesaplanmıştır. α bozunumu ve küme bozunumu süreçlerinin tünelleme teorisi ile hesaplanması ile hız, frekans, Q değeri, yarıçap parametreleri hesaplanmış ve analizleri yapılmıştır. Belirtilen elementlere ait izotopların α ve küme bozunumları için UDL, Horoi yasaları kullanılarak log10T1/2 değerleri hesaplanmıştır. Hesaplama sonuçlarımız ve tünelleme teorisi kullanılarak önerdiğimiz AKYD formül sonuçları NDS'den α bozunumu için alınan yarı ömür (log10T1/2) değerleri ve UDL ile Horoi formülleri kullanılarak hesaplanan α, 8Be, 12C, 14C, 15N, 16O bozunumları ile karşılaştırılmıştır. Yapılan hesaplamalar ve analizler sonucu elde edilen değerler önerilen formülün geçerliliğini göstermektedir. Geçerliliği gösterilen metot kullanılarak henüz deneysel verileri olmayan izotoplara ait küme bozunumu değerleri hesaplanmıştır. Rn, Ra, U, Pu ve Cm izotoplarının 8Be, 12C, 14C, 15N, 16O bozunumları için hesaplanan sonuçların ileride deneysel olarak gözlemlenebilecek Rn, R, U, Pu ve Cm izotoplarının 8Be, 12C, 14C, 15N, 16O küme bozunumları ile tutarlı olacağı öngörülmektedir.

Özet (Çeviri)

In this thesis, cluster decays of 8Be, 12C, 14C, 15N, 16O which can separate as clusters due to their specific binding energies and stabilities despite being light nuclei, were investigated for the isotopes of heavy elements Rn, Ra, U, Pu, Cm, based on α decay explained using the quantum tunneling theory, a significant topic in quantum mechanics. Only the isotopes of these five elements that undergo α decay were taken from the“Nuclear Data Services (NDS)”database, and their 8Be, 12C, 14C, 15N, 16O cluster decays were studied using the tunneling theory to calculate the log10T1/2 values. Parameters required for this analysis (velocity, frequency, Q-value, radii) were calculated individually for all isotopes of Rn, Ra, U, Pu, Cm. Cluster decays are extremely rare phenomena. Therefore, the most stable and unstable isotopes of Rn, Ra, U, Pu, Cm for 8Be, 12C, 14C, 15N, 16O decays were theoretically determined using the tunneling theory through half-life values (log10T1/2) calculated with the proposed AKYL (Alpha-Cluster Half-Life Correction) formula. The AKYL formula proposed for α and cluster decays in this study was compared with the current α decay T1/2 values from NDS, the Universal Decay Law (UDL), and the half-life formulas of Horoi and colleagues. Half-life values were calculated for 30 isotopes of Rn, 25 isotopes of Ra, 22 isotopes of U, 16 isotopes of Pu and 17 isotopes of Cm undergoing α decay. Using the tunneling theory, velocity, frequency, Q-value, and radius parameters were calculated and analyzed for the α and cluster decay processes. For the isotopes of the specified elements, log10T1/2 values were calculated using UDL and Horoi formulas for α and cluster decays of 8Be, 12C, 14C, 15N, 16O. Our computational results and the AKYL formula results proposed using the tunneling theory were compared with the half-life (log10T1/2) values for α decay obtained from NDS, and the results calculated using UDL and Horoi formulas for α, 8Be, 12C, 14C, 15N, 16O decays. The values obtained from the calculations and analyses demonstrate the validity of the proposed formula. Using the validated method, cluster decay values were calculated for isotopes that currently lack experimental data. It is predicted that the results calculated for the 8Be, 12C, 14C, 15N, 16O decays of Rn, Ra, U, Pu, Cm isotopes will be consistent with potential future experimental observations of these decays.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    520051

    Symmetry-adapted perturbation theory potentials for DNA bases

    DNA bazları için simetri uyumlu perturbasyon kuramı potansiyelleri

    ARMAĞAN KARATOSUN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Hesaplamalı Bilim ve Mühendislik Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)

    DOÇ. DR. ADEM TEKİN

  2. Tez No

    858011

    Computational design and analysis of nanostructured materials for neuromorphic engineering

    Neuromorfik mühendislik için nano yapılı malzemelerin hesaplamalı tasarımı ve analizi

    AYKUT TURFANDA

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesi

    Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HİLMİ ÜNLÜ

  3. Tez No

    371564

    Global geometry optimization of dna bases via an intermolecular potential energy function

    Moleküller arası potansiyel enerji fonksiyonu ile dna baz yapılarının küresel eniyilenmesi

    ARTÜR MANUKYAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2013

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Hesaplamalı Bilim ve Mühendislik Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)

    YRD. DOÇ. DR. ADEM TEKİN

  4. Tez No

    270415

    Heat kernel methods in many body problems

    Çok paçacıklı problemlerde ısı çekirdeği yöntemleri

    FATİH ERMAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2010

    Fizik ve Fizik MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. OSMAN TEOMAN TURGUT

  5. Tez No

    986959

    Synthesis and applications of new polyaniline-based polymers and its composites

    Yeni polianilin esaslı polimer ve kompozitlerinin sentezlenmesi ve uygulamaları

    FATMA TUBA ÇOĞALMIŞ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2025

    Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BAHİRE FİLİZ ŞENKAL

Geri Dön