Ortalama alan teorisi ile hiperçekirdeklerin temel durum özelliklerinin incelenmesi
Investigation of ground state properties of hypernucleus with the mean field theory
Yazar: EMİNE AKPINAR
Danışman: PROF. DR. KUTSAL BOZKURT
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı / Fizik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Ab initio = Ab initio

Özet:
Bu tez çalışmasında, tek lambda (Λs)'lı sistemlerde uyumlu sonuç veren modellerden hareketle çok Λs'lı sistemlerin taban durum özellikleri (bağlanma enerjileri, tek parçacık enerji spektrumları, yoğunlukları (normal, çiftlenim, doyum) hesapları yapılmıştır. Bunun için, önce hiperçekirdeklerin etkileşim potansiyelleri tanımlanmış ve bu etkileşim potansiyelleri Hartree-Fock (HF) ve Hartree-Fock-Bogoliubov (HFB) konseptleri kullanılarak (_-SΛ^(40-S))Ca, (_-SΛ^(132-S))Sn, (_-SΛ^(68-S))Ni, (_-SΛ^(90-S))Zr ve  (_-SΛ^(208-S))Pb  gibi nükleon kabuğu kapalı, hiperon kabuğu açık/kapalı hiperçekirdeklerin taban durum özelliklerinin hesabı yapılmıştır. Bu çalışmada nükleonlar için Skyrme tipi etkileşme (SLy5), nükleon-lambda (N-Λs) etkileşmesi için yoğunluğa bağlı Nijmegan türü etkileşme (DF-NSC89, DF-NSC97a, DF-NSC97f) ve lambda-lambda (Λs-Λs) etkileşmesi için 〖He〗_ΛΛ hiperçekirdeğinin deneysel bağ enerjileri ile fit edilen Λ-Λ potansiyeli EmpC seti seçilmiştir. Sırasıyla bu çalışmada, nükleon-lambda (N-Λs) etkileşmesinin (_-SΛ^(40-S))Ca, (_-SΛ^(132-S))Sn, (_-SΛ^(68-S))Ni, (_-SΛ^(90-S))Zr ve  (_-SΛ^(208-S))Pb   hiperçekirdeklerine etkileri DF-NSC89, DF-NSC97a ve DF-NSC97f kuvvet setleri kullanılarak detaylı bir şekilde incelenmiştir. Sonraki adımda ise (Λs-Λs) çiftlenimi bu hiperçekirdekler için araştırılmış ve çiftleniminin bağlanma enerjisi, yoğunluk gibi taban durum özelliklerine etkisi incelenmiştir. Sonuç itibariyle, (N-Λs) çiftleniminin (_-SΛ^(40-S))Ca, (_-SΛ^(132-S))Sn, (_-SΛ^(68-S))Ni, (_-SΛ^(90-S))Zr   hiperçekirdeklerinde görülmediği ve nötron, proton, lambda (Λs) farklı yörüngesel açısal momentum dalga fonksiyonlarına sahip olduklarından bu kabukların uzaysal kesişmediği saptanmıştır. Hiperçekirdeklerde gerek spin-yörünge ayrımının ihmal edilecek kadar küçük olması, gerekse de kabuk sırasının enerji farkına bağlı olarak değişmemesinden dolayı bu sonuç bütün orta ve hafif hiperçekirdeklere genelleştirilebilir. Bu çalışmada ayrıca yukarıda bahsedilen hiperçekirdekler için DF-NSC89+EmpC, DF-NSC97a+EmpC ve DF-NSC97f+EmpC kuvvet setleri kullanılarak çok lambda (Λs)'lı hiperçekirdeklerdeki etkileşmenin toplam bağlanma enerjisine ortalama 3.5 MeV civarında bir katkı yaptığı gözlemlenmiştir.

Abstract:
In this thesis, based on the models that give compatible results in the single lambda (Λs) systems, the ground state properties (binding energies, single particle energy spectrums, particle, pairing and saturation densities) of multi lambda (Λs) systems were calculated. For this, first the interaction potentials hypernuclei were defined and as using the interaction potentials, Hartree-Fock (HF) and Hartree-Fock-Bogoliubov(HFB) concept, nucleon shell is closed and hyperon shell is open/closed hypernuclei(_-SΛ^(40-S))Ca, (_-SΛ^(132-S))Sn, (_-SΛ^(68-S))Ni, (_-SΛ^(90-S))Zr and (_-SΛ^(208-S))Pb's the  ground state properties were calculated. The skyrme functional is used in the N-N (nucleon-nucleon) channel, while for (N-Λs) channel, intensity dependent Nijmegan (soft core potentials) such as DF-NSC89, DF-NSC97a, DF-NSC97f and for the interaction of lambda-lambda (Λs-Λs), the Λ-Λ potential EmpC set that is fit with the experimental bond energies of 〖He〗_ΛΛ hypernuclei was selected.
In this study, the presence of (N-Λs) coupling in (_-SΛ^(40-S))Ca, (_-SΛ^(132-S))Sn, (_-SΛ^(68-S))Ni, (_-SΛ^(90-S))Zr and  (_-SΛ^(208-S))Pb hypernucleus was investigated in detail using DF-NSC89, DF-NSC97a and DF-NSC97f force sets respectively. In the next step, (Λs-Λs) coupling was studied for these hypernuclei and the effect of pairing interaction on the ground state properties such as binding energy and density were investigated. For (N-Λs) interaction, since n, p and lambda (Λs) have different angular momentum wave functions in (_-SΛ^(40-S))Ca, (_-SΛ^(132-S))Sn, (_-SΛ^(68-S))Ni, (_-SΛ^(90-S))Zr hypernucleus, it was determined that these shells are not spatially intersect. Because of the fact that the spin-orbit effect is too weak to be neglected and shell structure do not change depending on the energy difference, this result can be generalized to all medium and light hypernuclei.
Also in this study, the impact of (Λs-Λs) pairing interaction on the binding energies, density profiles and single particle energies were analyzed for (_-SΛ^(40-S))Ca, (_-SΛ^(132-S))Sn, (_-SΛ^(68-S))Ni, (_-SΛ^(90-S))Zr and  (_-SΛ^(208-S))Pb  chains with using, DF-NSC89+EmpC, DF-NSC97a+EmpC and DF-NSC97f+EmpC force sets.  It is showed that the condensation energy in these chains is around 3.5 MeV.