Nükleer reaksiyonların yarı-klasik yöntemler kullanarak analizi
Analysis of the nuclear reactions by using the semi-classical methods
Yazar: ORHAN BAYRAK
Danışman: DOÇ. DR. YILMAZ DAĞDEMİR
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2008
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Nükleer reaksiyonların yarı-klasik analizi son zamanlarda büyük ilgi çekmektedir ve bu yaklaşımların basitliği ve tesir kesitihesaplarının zor olmaması nedeniyle yarı-klasik yaklaşımlar elastik, inelastik ve transfer reaksiyonlarını tanımlamada en yararlımodellerden biridir. Diğer taraftan, nükleer saçılmanın fiziksel orjinini anlamak için yarı-klasik modeller kullanılmalıdır, çünkütesir kesiti resminde gözlenen osilasyonlar bariyer-iç dalga ayrışması ve yakın kenar-uzak kenar ayrışması kavramlarıylayorumlanabilir.Ağır-iyonların elastik saçılmasının fiziksel orjinini anlamak için WKB, Eikonal ve parametrize faz kayması yarı-klasik metotlarınıkullandık ve tesir kesiti, onun yakın-uzak kenar ayrışması, saptırma fonksiyonu, S-matris, ve argand diyagramlarını birkaç hafif-ağıriyon sistemi için inceledik. Mermi enerjisi bariyerden çok yüksek ise tek dönüm noktası kullanılabileceğini, mermi enerjisi Coulombbariyerine yakın ise üç dönüm noktası kullanılabileceğini ve bariyer delinebilirlik etkisinin önemli olduğunu gözlemledik. Diğertaraftan, eğer optik potansiyelin imajiner kısmı yeterince derinse iç dönüm noktalarının önemli olmadığını ve iç dalgaların sanalpotansiyelin söndürücü etkisi nedeniyle yansıma yapamadığını farkettik. Bundan başka Eikonal yaklaşımını kullanarak yüksekenerjide saçılmanın yarı-klasik resmini yorumladık. Ayrıca $^{6}$He çekirdeğinin $^{208}$Pb ve $^{197}$Au çekirdekleri üzerine elastik saçılmasını analiz ettik ve şiddetli soğurma mesafesinin (SAR) çok büyük olduğunu ve saçılmanın Fresnel tipinde olduğunu farkettik.Anahtar Kelimeler: Yarı-klasik yaklaşımlar; WKB metot; Eikonal yaklaşımı; S-matris parametrizasyonu; elastik saçılma.

Abstract:
The semi-classical analysis of the nuclear reactions has recently raised a great deal of interest and the semi-classical approximation has been one of the most useful models to describe the elastic scattering as well as inelastic scattering and the transfer reactions of heavy-ion nuclei since these approximations are simple and calculations of the cross section are not cumbersome. On the other hand, in order to understand the physical origin of the nuclear scattering, semiclassical models should be used since the oscillations observed in the pattern of cross section could only be interpreted within the concept of the barrier-internal wave decomposition and of the nearside-farside decomposition.In order to understand the physical origin of the elastic scattering of heavy-ion reactions, we have used the semiclassical methods that include WKB, Eikonal and parametrized faz shift and we have obtained the cross section, its nearside-farside decomposition, deflection function, S-matrices and the argand diagrams for several light-heavy ion systems. We have observed that when the projectile energy is higher than the barrier energy, one turning point can be used and when the projectile energy is close to the Coulomb barrier, three turning point can be used and the barrier penetration effect is important. On the other hand, we have realized that if the imaginary part of the optic potential is sufficiently deep, the inner turning points are not important and the reflection of internal wave does not exit because of the damping effect of the imaginary potential. Moreover, by using Eikonal approximation, we have interpreted the semiclassical picture of scattering in high energies. Furthermore, we have analyzed $^{6}$He elastic scattering on $^{208}$Pb and $^{197}$Au nuclei by using parametrize phase shift method and have noticed that the strong absorption radius (SAR) is very large and the scattering is Fresnel type.Keywords: Semi-classical approximations; WKB method; Eikonal approach; S-matrix parametrization; elastic scattering.