Astrofiziksel enerjilerde 121SB izotopunun alfa yakalama reaksiyon tesir kesitleri ve reaksiyon hızlarının hesaplanması
Calculation of alpha capture reaction cross sections and reaction rates of 121SB isotope at astrophysical energies
Yazar: MUZAFFER EROĞLU
Danışman: PROF. RECEP TAYGUN GÜRAY
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Yüksek Coulomb bariyerine sahip olduklarından ve reaksiyonlarının enerji üretememesinden dolayı, ağır çekirdeklerin (A>60) hemen hepsi nötron yakalama reaksiyonları ile üretilir. Nötron yakalama reaksiyonları ile üretilemeyen, kararlılık eğrisinin protonca zengin tarafında yer alan yaklaşık 35 tane kararlı izotop "p çekirdeği" olarak adlandırılır. Güneş sisteminde s ve r proses çekirdekleri ile aynı kütle bölgesinde bulunan p çekirdeklerinin bollukları yaklaşık 100 kat daha düşüktür ve dolayısıyla deneysel çalışmalar daha azdır. Mevcut deneysel ölçümler astrofiziksel enerji aralığını kapsamadığından astrofiziksel enerjilerdeki tesir kesitlerini tahmin edebilmek için detaylı teorik çalışma yapılmalıdır. Bu nedenle, optik potansiyel, seviye yoğunluğu ve gama ışını kuvvet fonksiyonunun farklı modelleri dikkate alınmalıdır. Bu çalışmada Hauser Feshbach istatistiksel model hesaplamalarını kullanan TALYS 1.96 bilgisayar kodu kullanarak 121Sb(α,γ)125I reaksiyonunun tesir kesitleri ve reaksiyon hızları incelenmiştir. Bu parametrelerin reaksiyon tesir kesitlerine duyarlılıklarını araştırmak için, 432 tane model kodu hesaplandı ve literatürde dokuz enerjide ölçülen deneysel değerlerle karşılaştırıldı. En iyi model kombinasyonları eşik mantık birimi yöntemi kullanılarak belirlendi. Reaksiyon hızları, ölçümlerle en uyumlu iki girdi parametre seti ile belirlendi ve reaksiyon hızı veri tabanları olan STARLIB ve REACLIB ile karşılaştırıldı.

Abstract:
Almost all heavy nuclei (A>60) are produced by neutron capture reactions since they have a high Coulomb barrier and their reactions can not produce energy. The approximately 35 stable isotopes on the proton-rich side of the stability curve that can not be produced by neutron capture reactions are called "p nuclei". The abundances of p nuclei, which are in the same mass region as s and r process nuclei in the solar system, are approximately 100 times lower and therefore experimental studies are less. Since current experimental measurements do not cover the astrophysical energy range, detailed theoretical study must be carried out to predict the cross sections at astrophysical energies. Therefore, different models of optical potential, level density and gamma-ray strength function must be taken into account. In this study, the cross sections and reaction rates of the 121Sb(α,γ)125I reaction were investigated using the TALYS 1.96 computer code, which uses Hauser Feshbach statistical model calculations. To investigate the sensitivity of these parameters to reaction cross sections, 432 model codes were calculated and compared with experimental values measured at nine energies in the literature. The best model combinations were determined using the threshold logic unit method. Reaction rates were determined with the two sets of input parameters most compatible with the measurements and compared with the reaction rate databases STARLIB and REACLIB.