154 ve 158 Gd izotoplarının elektromanyetik özellikleri ve 0+ enerji düzeylerinin etkileşen bozon modeli ile incelenmesi
The investigation of electromagnetic properties and 0+ energy levels of 154-158 Gd isotopes by the use of interacting boson model
Yazar: ÜMİT ERDEM
Danışman: PROF. DR. İHSAN ULUER
Kırıkkale Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2007
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında, Deforme olmuş bölgelerde çok sayıda 0+ durumları konusunda yakın dönemde yapılan gözlemler, yeni bir pencere açmış ve atom çekirdeğine mikroskobik yaklaşımın önemini ortaya koymuştur. Bir (p,t) deneyinin çeşitli sonuçları, 154 ve 158Gd'de 3,2 MeV'in altında 13 uyarılmış 0+ durumu bulunduğunu göstermiştir [4] . Bu veriler, kuramın sorgulanmasına yol açmaktadır. Bu çalışmada 154 ve 158Gd izotopundaki uyarılmış K? = 0+ durumları, sd-IBM ve df-IBM etkileşimli boson modelleri kullanılarak incelenmiştir. Etkileşimli boson tahminlerinin, bu 0+ durumlarının birçoğuna yol açmış olabileceğini gösterdik. Gd izotopunun hesaplanmış enerji tayflarının, deney verileri ile oldukça uyumlu olduğu belirlenmiştir. Gözlemlenen B (E2) değerleri de hesaplanmış ve deney verileri iile karşılaştırılmıştır. Ayrıca bu çalışmada deforme bölge başlangıcında bulunan Gd izotoplarından çift-çift 154 ve 158Gd izotoplarının bazı enerji seviyeleri incelenmiş olup, ? (E2/M1) elektromanyetik çok kutup karışım oranları, nötron ve proton bozonlarının farklı olarak ele alındığı Etkileşen Bozon Modeli-2 (IBM-2) çerçevesinde hesaplandı. Hesaplanan bu değerlerin deneysel verilerle karşılaştırıldığında oldukça uyumlu sonuçlar verdiği gözlendi.Tezin birinci bölümünde, çift-çift Gd izotoplarına ait önceki çalışmalar özetlenmiştir. İkinci bölümde beta, gama ve oktupol titreşimler ve kuadropol kuvvetleri, çok kutuplu elektromanyetik alan vektörü, etkileşen bozon modeli ile Etkileşen Bozon Modelinin Hamiltoniyeni tanımlanmıştır. Aynı bölümde kutupsal karışım oranlarına ait formülasyonlar ortaya konulmuştur. Üçüncü bölümde 154 ve 158Gd izotoplarının uyarılmış düzeyleri ve bu düzeylerin geçişlerinin kutupsal karışım oranları hesaplandı. Ve 154 ve 158Gd izotopunun B(E2) değerleri hesaplandı ve 0+ halleri incelendi. Ayrıca çift-çift 154 ve 158Gd izotopları için enerji düzeylerinin PHINT programı yardımıyla teorik değerleri hesaplanmıştır. Dördüncü bölümde, hesaplar daha önce yapılmış deneysel ve teorik çalışmalarla birlikte tablo halinde verilmiştir. Sonuçlar deneysel verilerle ve önceki teorik çalışmalarla karşılaştırılmış, sonuçların, deneysel değerlerle uyumlu oldukları görülmüştür.Anahtar Kelimeler : Etkileşen Bozon Modeli, Sekiz Kutup (Oktupol) Özelliği, Uyarılmış 0+ Durumları, Kutupsal Karışım Oranları

Abstract:
Recent observations of a large number of 0+ states in heavy deformed regions opened a new window and emphasized the importance of the microscopic approach to the atomic nucleus. Many results of a (p,t) experiment revealed 13 excited 0+ states below 3.2 MeV in 154 and 158Gd [4]. Such data provide a challenge to theory. In this work, excited K? = 0+ states in 154 and 158Gd isotope is studied by using the sd-IBM and df-IBM interacting boson models. We showed that the interacting boson approximation may account for many of these 0+ states. It was found that the calculated energy spectra of the Gd isotope agree quite well with the experimental data. The observed B(E2) values were also calculated and compared with the experimental data. In this study, ?(E2/M1) multipole mixing ratios of even-iiieven 154 and 158Gd isotopes were calculated within Interaction Boson Model in which neutron and proton bosons considered independently. It was seen that the calculated values were in good agreement compared with the experimental ones.In chapter one, previous work concerning even-even Gd isotopes were summarised. In chapter two the formulations of the pairing forces, guadrupole forces and beta, gamma and octupole vibrations, electromagnetic field vector and Interaction Boson Model and Models Hamitonien defined. The Hamiltonian for IBM-I were defined in the same chapter. ?(E2/M1) mixing ratios of the electromagnetic multipole of even-even 154 and 158Gd isotopes were calculated within Interaction Boson Model-II in chapter three. The excited states of even-even Gd isotopes were investigated and B(E2) values are calculated for 154 and 158Gd. 0+ states of even-even 154 and 158 Gd isotopes were investigated. Separately, the energy levels calculated for 154 and 158Gd isotopes by using PHINT programme code. In chapter four, data obtained in this work and from the previous experimental and teorical studies were presented. The comparison of the results has shown that the results of this work agree with the previous experimental ones.Key Words : Interacting Boson Approximation, Octupole character, Excited0+ states, mixing ratios.