Yüksek rezolüsyonlu 46Ti(3he,t)46V reaksiyonunda Gamow-Teller geçişlerinin incelenmesi
High resolution study of Gamow-Teller transitions in the 46Ti(3he,t)46V reaction
Yazar: MERVE DOĞAN
Danışman: DOÇ. DR. ELA GANİOĞLU
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı / Nükleer Fizik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Nükleer fizik = Nuclear physics

Özet:
Beta bozunumu zayıf etkileşim, yük değişim reaksiyonları kuvvetli etkileşim ile yönetilmelerine rağmen, hem beta bozunumu hem de yük değişim reaksiyonlarında aynı (στ) operatör kullanıldığından dolayı geçişler aynı formu alır. Gamow-Teller geçişlerinin (ΔS=1, ΔT=1) çalışılması nükleer yapıyı çalışmak için mükemmel bir yol sağlar. Beta bozunumunda Gamow-Teller geçiş güçlerini (B(GT)) çalışmak ve kesin değerlerini ölçmek mümkündür fakat beta bozunumunun Q değeri ile geçişlerin çalışılabilme aralığı sınırlandırılmıştır. Aksine yük değişim reaksiyonlarında böyle bir limit yoktur ve ürün çekirdeğin yüksek uyarılma enerjisine kadar olan geçişler çalışılabilir. Bununla birlikte, bu tür çalışmalarda kesin B(GT) değerlerini bulmak mümkün değildir. Ancak, izospin simetrisi ve ayna çekirdekler varsayımı göz önüne alındığında beta bozunumu ve yük değişim reaksiyonları aynı geçiş gücüne sahiptir ve beta bozunumundan elde edilen geçiş güçleri normalize edilerek yük değişim reaksiyonundaki B(GT) değerleri bulunabilir. Nükleon başına 140 MeV orta bombardıman enerjide ve 00 de çalışılan yük değişim reaksiyonları standart B(GT) değerleri elde edilmesini sağlar. Bu değerler ilgili beta bozunumu yarı ömrü kullanılarak kesin değerleri bulmak için normalize edilebilir. Bu çalışmalar, (3He,t) reaksiyonlarında, ürün çekirdekte oluşan seviyelerin uyarılma enerjilerinin ve bu seviyeleri besleyen geçişlerin güçlerinin belirlenmesini sağlar.  Bu tür reaksiyonlar RCNP ( Research Center for Nuclear Physics) Merkezi Osaka'da Grand Raiden spektrometresiyle yüksek rezolüsyonda (~ 35 KeV) çalışılmıştır. Bu tez 46Ti(3He,t)46V reaksiyonunda izospini Tz=+1 olan 46Ti çekirdeğinden izospini Tz=0 olan 46V çekirdeğine olan Gamow-Teller geçişlerini tanımlayan çalışmadır. 46Ti(3He,t)46V reaksiyonu RCNP araştırma merkezinde gerçekleştirilmiştir ve elde edilen yüksek enerji rezolüsyonlu spektrumda 46V'da birçok uyarılma enerji seviyesi gözlenmiştir.

Abstract:
In both beta decay and charge exchange reactions the transitions take the same form since they are governed by the same  (στ) operator although one is governed by the Weak interation and the other by the Strong interaction. Studies of the Gamow-Teller transitions (ΔS=1, ΔT=1) provide an excellent way to study nuclear structure. It is possible to study the Gamow Teller transition strengths (B(GT)) and measure their absolute values in beta decay but the range of transitions that can be studied is limited by the beta-decay Q-value. In contrast Charge exchange reactions face no such limitation and one can study transitions to excited states in the final nucleus up to high energy. However it is not possible to extract absolute B(GT) values in such studies. If however, one assumes isospin symmetry and studies mirror nuclei then one can use the measured B(GT) values in beta decay to normalise the B(GT) values obtained in charge exchange since the corresponding transitions in the two processes should have the same B(GT) value under this assumption. Charge exchange reactions studied at intermediate bombarding energies of 140 MeV per nucleon and 00 allow one to extract the relative B(GT) values. These values can then be normalised to give absolute values using the measured half life from the corresponding beta decay. Such studies allow one to measure the excitation energies of states in the final nucleus in (3He,t)  reaction and determine the B(GT) strengths of the transitions populating them. Such reactions can be studied at RCNP (Research Center for Nuclear Physics) OSAKA in high resolution (~ 35 KeV) with the Grand Raiden spectrometer. This thesis describes the study of Gamow-Teller transitions from the  Tz= +1 46Ti nucleus to the Tz=0 46V nucleus  in the  46Ti(3He,t)46V reaction.  The 46Ti(3He,t)46V reaction was performed at the RCNP research centre and many excited states in 46V were observed in the reaction in the high resolution spectra obtained.