Tüm çekirdek bölgesi için seviye yoğunluğu parametrelerinin yarı-klasik yaklaşımlar yardımıyla incelenmesi
Investigation of the level density parameters for all mass range with semi-classical methods
Yazar: DENİZ CANBULA
Danışman: YRD. DOÇ. DR. HALİL BABACAN
Celal Bayar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı / Nükleer Fizik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Nükleer fizik = Nuclear physics ; Nükleer reaksiyonlar = Nuclear reactions ; Nükleer yapı = Nuclear structure

Özet:
Bu tez çalışmasında hafif egzotik çekirdekleri de içeren tüm kütle bölgesindeki çekirdekler için seviye yoğunluğu parametreleri incelendi. Seviye yoğunluğu parametrelerinin serbest parametre olarak deneysel verilerden ayarlandığı bir sistematik oluşturularak bu parametrelerin kütle numarasına veya uyarılma enerjisine göre olması gereken değişimleri elde edildi. Bu inceleme sonucunda seviye yoğunluğu parametresi a'nın uyarılma enerjisine bağlı değişiminin mevcut literatürdeki kullanımı gibi eksponansiyel bozunma yerine özellikle kollektif etkilerin baskın olduğu 2 MeV civarında bir Laplasyen dağılım göstermesi gerektiği görüldü. Aynı zamanda temel alınan yarı-klasik seviye yoğunluğu modelinin ortalama rezonans boşluklarının deneysel verilerini açıklamada zaten literatürdeki en iyi model olması sebebiyle ayrık seviyelerin deneysel verilerine olan uyumun da aynı seviyeye getirilebilmesinin ancak bu kollektif etkilerin hesaplamalara doğru şekilde dahil edilmesi gerekliliği görüldü. Bu amaçla seviye yoğunluğu parametresi a için kollektif etkileri içerecek ve düşük uyarılma enerjisi bölgesindeki ayrık seviyelerle daha uyumlu sonuçlar verecek yeni bir ifade önerildi. Önerilen bu yeni ifade ile yapılan hesaplamalar sonucunda deneysel verilerle uyumlu sonuçlar elde edildi ve bununla beraber fenomenolojik seviye yoğunluğu modellerinin içerdiği bir çok serbest parametreye gerek kalmadığı gösterildi. Serbest parametrelerin değerlerinin elde edilmesi kararlı çekirdeklerin nükleer yapı gözlenebilirlerine ayarlama yoluyla elde edildiğinden bu serbest parametrelere olan bağımlılığın ortadan kaldırılması ile daha önce hesap yapılamayan kütle bölgeleri için de hesaplar yapılabildi ve deneysel verilerle uyumlu sonuçlar elde edildi. Bu tez çalışması sonucunda ortaya koyulan seviye yoğunluğu modeli mevcut literatürde nükleer yapı gözlenebilirlerinin deneysel verileri ile en iyi uyumu gösteren, daha önce tutarlı sonuçların elde edilemediği düşük uyarılma enerjisi bölgesinde deneysel verilerle uyum sağlayan ve yine daha önce seviye yoğunluğu hesaplamalarına dahil edilemeyen hafif egzotik çekirdekler için hesap yapabilme imkanı sağlayan bir model oldu. Bu durum özellikle nükleer fiziğin astrofizik uygulamalarında özel bir öneme sahip düşük enerjili hafif egzotik çekirdek reaksiyonlarında da kullanılabilecek bir seviye yoğunluğu modeli ortaya çıkmasını sağladı.

Abstract:
In this thesis level density parameters have been investigated for nuclei from all mass range and also some light exotic nuclei. By using a systematic that all level density parameters treated as free parameters and adjusted to experimental values, the changing with excitation energy or nucleon number of these parameters has been obtained. With this investigation, it has been seen that the level density parameter a should be a Laplace distribution of excitation energy around 2 MeV, which the energy region that collective effects dominate, instead of exponential decay. The semi-classical level density model which underlies this work is already the most compatible model to mean resonance spacing, also it has been understood that to achieve the same success for discrete levels these effects should be included to model. With this purpose, a new formula for the level density parameter a has been offered to include the collective effects. The calculations made by this formula increased the agreement with the experimental values and also showed that there is no need to some free parameters for phenomenological level density models. This situation also abrogated the fitting procedure for parameter values to observables of stable nuclei, and it has become possible to make calculations for nuclei far from stability. As a conclusion, the level density model which is introduced in this work is appropriate to use in low energy reactions of light exotic nuclei, which is very important for astrophysical applications of nuclear physics.