16O+16O saçılmasının ELAB=145-1120 MeV enerji aralığında optik model analizleri
Optical model analyses of the 16O+16O scattering in the energy range of ELAB=145-1120 MeV
Yazar: MERVE TÜLÜLER
Danışman: YRD. DOÇ. DR. MEHMET ERTAN KÜRKÇÜOĞLU
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı / Nükleer Fizik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Hafif-ağır çekirdeklere ait saçılmalar, optik model (OM) yaklaşımı ile yoğun olarak çalışılmaktadır. Bu modeldeki temel problem, teorik hesaplamalar için deneysel ölçüm sonuçlarını başarıyla üretebilen bir OM potansiyel yapısının belirlenmesi işlemidir. Bu tezde, 16O+16O sisteminin ELAB= 145, 250, 350, 480, 704 ve 1120 MeV enerjileri için elastik ve inelastik saçılma temelinde yapılan OM analizleri sunulmaktadır. Hesaplamalar, nükleer potansiyelin oluşturulmasında 12 farklı fenomenolojik potansiyel setinin kullanılmasıyla gerçekleştirilmiştir. İncelenen nükleer potansiyellerin genel yapısı; derin, çekici bir gerçel kısımla nispeten sığ, soğurucu bir sanal bileşenden oluşmaktadır. Tüm hesaplamalar için nükleer potansiyele ait parametreler ile gelme enerjileri ilişkilendirilmeye çalışılmış ve böylelikle, global bir OM analizinin elde edilmesi amaçlanmıştır. Teorik hesaplamalar ile deneysel veriler arasındaki uyum, χ2 hata hesabı ile belirlenmiştir. Araştırmamız, iki temel potansiyel yapı üzerine kurulmuştur. Her iki temel potansiyelin gerçel kısımları, ortak parametrelere sahip Woods-Saxon kare (WS2) formunda alınmıştır. Birinci temel potansiyelin sanal kısmı yine WS2 formunda seçilirken ikinci temel potansiyel için Woods-Saxon (WS) formu tercih edilmiştir. Öncelikle, bu iki temel form kullanılarak başarılı elastik OM analizlerine ulaşılmış ve birinci temel potansiyel formunun yer aldığı hesaplamaların deneysel verilerle daha uyumlu sonuçlar ürettiği bulunmuştur. Daha sonra, temel potansiyellerimizin gerçel veya sanal kısımlarına Woods-Saxon Derivatif (WSD) formuna sahip derin veya sığ yapıda ek-potansiyeller eklenerek 8 potansiyel seti daha oluşturulmuş ve bu setler için de elastik OM hesaplamaları gerçekleştirilmiştir. Ek-potansiyelli analizlere ait sonuçlar karşılaştırıldığında; sanal kısımda ek-potansiyelin kullanıldığı durumlarda, gerçel kısma eklenen ek-potansiyelli yapılara göre daha başarılı sonuçlar üretildiği görülmüştür. Ancak, hiçbir ek-potansiyelli analiz, WS2+iWS2 temel potansiyel formuyla elde edilen analizden daha iyi bir sonuca ulaşamamıştır. Son olarak, deneyle teori arasındaki uyumu arttırmak amacıyla, incelenen iki temel potansiyel seti için 2+ ve 3- uyarılmış kanallarının hesaplamalara dahil edilmesiyle inelastik saçılma analizleri gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak, 16O+16O saçılması için en başarılı OM analizlerine, WS2+iWS2 formundaki bir nükleer potansiyel için uygun deformasyon parametreleriyle birlikte, inelastik saçılma formalizmi altında 2+ ve 3- uyarılmış durumlarının da dikkate alınmasıyla ulaşılabileceği bulunmuştur.

Abstract:
Optical model (OM) approach is intensively used for studying the scattering of light heavy-ions. The main problem in this model is to determine the shape of the OM potential that must reproduce the experimental measurement results successfully. In this thesis, OM analyses of the 16O+16O system at the incidence energies ELAB=145, 250, 350, 480, 704 and 1120 MeV have been presented for elastic and inelastic scattering basis. The calculations have been achieved by using 12 different phenomenological potential sets that formed the nuclear potential shapes. In general, the structure of the considered nuclear potentials was consisted of a deep, attractive real part and a relatively shallow, absorptive imaginary part. For all the calculations, it was made a special effort to relate the parameters of a nuclear potential and incidence energies. Thus, it was aimed to reach a global OM analysis. The agreement between the theoretical calculations and the experimental data were determined by 2 criterion. Our research was based on two main potential structures. For both of two main potentials, the shape of the real parts has been taken in Woods-Saxon Square (WS2) form with the same parameter values. The imaginary part of the first main potential has been chosen in WS2 form, while Woods-Saxon (WS) shape preferred for the second one. In initial calculations, successful elastic OM analyses have been obtained by using those two main forms. The calculations with the first main potential shape have been yielded more suitable results for explaining the experimental data. Then, new elastic OM analyses have been performed for 8 more potential sets, which have been composed by adding a deep or shallow additional-potential form to the real or imaginary parts of two main potential forms. The structure of the all additional-potentials was chosen in Woods-Saxon Derivative (WSD) form. When the results of the analyses with additional-potentials have been compared, it has been revealed that, more successful results have been produced in the cases when the additional-potentials were used in the imaginary parts, rather than in the real parts. However, none of the analysis with an additional-potential can provide a better result than the outcomes of the main potential form of WS2+iWS2. Finally, in order to improve the agreement between the experiment and the theory, we have performed inelastic scattering analyses for two main potential sets by including 2+ and 3- channels in to the calculations. In conclusion, it was found that, the most successful OM analyses can be reached for the 16O+16O scattering, when a nuclear potential form of WS2+iWS2 is used with appropriate deformation parameters and considering 2+ and 3- excited states the in inelastic scattering formulation.