40Ar?40K ve 40Ti?40Sc Gamow-Teller geçişlerinin karşılaştırmalı analizi
The comparisonal analysis of the 40Ar?40K and 40Ti?40Sc Gamow-Teller transitions
Yazar: MESUT KARAKOÇ
Danışman: PROF. DR. İSMAİL BOZTOSUN
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2010
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Beta bozunması = Beta decay ; Fizik = Physics ; Nükleer reaksiyonlar = Nuclear reactions ; Nükleer yapı = Nuclear structure

Özet:
Bu çalışmada, 40Ar'den 40K'nin düşük uyarılmış enerji seviyelerinde bulunan ikigüçlü durumuna doğru olan Gamow-Teller geçişleri (3He,t) ve (p,n) tepkimeleriyleincelenmiştir ve 40Ti'nin ß-bozunumu ölçümlerinde gözlenen eşlenik geçişlerle ilgilibüyük farklılığın nedeni araştırılmıştır. İlk önce, izospin-simetrisi var kabul edilerekyük-alışverişli tepkimelerine ait q = 0'daki tesir kesiti ve B(GT) arasındaki orantılılıkbağıntısını bozan etkiler üzerine odaklanılmıştır. (p, n) ve (3He,t) datası arasındakiorantılılığın bozulduğuna dair kanıtlar bulunmasına rağmen, ß-bozunumu datasıile yük-alışverişli deneylerin sonuçları arasındaki farklılığın açıklanması mümkünolmadı. Dolayısıyla (p, n) ve ß-bozunumu dataları arasındaki uyumsuzluğunyük-alışverişli tepkime mekanizmasından kaynaklanmadığı açıklığa kavuşmuş oldu.Bu yüzden, pn ? formalizmi kullanılarak izospin simetrisindeki bozulmanın busistem üzerindeki etkilerinin anlaşılabilmesi için yeni hesaplamalar yapıldı.İzospin simetrisindeki bozulma ß-bozunumu ve yük-alışverişli tepkime deneyleriarasındaki asıl farkı açıklasa da, (p, n) ve (3He,t) dataları arasındaki uyumsuzluğuaçıklamakta yetersiz kalmıştır. (p, n) tepkimesi ve (3He,t) tepkimesi arasındakibu farkı anlayabilmek için bu iki sistem SDBY hesaplamaları yapılarak detaylıbir şekilde çalışılmıştır. (3He,t) tepkimesi hedef çekirdek için bir yüzey probuolduğundan ilk uyarılmış seviyenin tesir kesiti büyümüştür. (p, n) tepkimesindeise geçiş yoğunluğunun daha büyük bir kısmı ?görünür? olduğundan bu iki seviyeyeait geçiş yoğunluklarındaki farklılıklara tesir kesitleri çok fazla hassas değildir. Buyüzden (3He,t) için birim tesir kesiti oranı birim değerden uzaklaşırken (p, n) içinbirim değer civarında kalmıştır.

Abstract:
In this study, Gamow-Teller transitions from 40Ar to two strong low-lying states in40K via the (3He,t) and (p,n) reactions have been analyzed and the large discrepancyfound with the analog transitions observed in ß-decay measurements of 40Ti has beeninvestigated. Initially, isospin-symmetry was assumed and the search was focused oneffects that break the proportionality between B(GT) and cross section at q = 0 inthe charge-exchange reactions. Although evidence for such breaking was found whichexplains the difference between the results from the (p, n) and (3He,t) data, it wasnot possible to explain the differences between the ß-decay data and the results fromthe charge-exchange experiments. It became obvious that the inconsistency between(p, n) and ß-decay data is, therefore, not due to uncertainties in the charge-exchangereaction mechanism. Therefore, new calculations in pn?formalism were performedto understand the effects of isospin symmetry breaking on this particular system.Although the effects of isospin symmetry breaking explain the main differencebetween the ß-decay and charge-exchange experiments, an inconsistency remainsbetween the (p, n) and (3He,t) data. To understand these differences, the DWBAcalculations for the two systems were studied in detail, for the (p, n) reaction andthe (3He,t) reaction. Since the (3He,t) reaction probes the surface of the nucleus,the cross section for the transition to the low-lying state is enhanced. In the (p, n)reaction, a much larger fraction of the transition density is ?seen? and the crosssection is not so sensitive to the differences between the transition densities for thetwo low-lying states.