Nükleer yapının farklı yarı-deneysel bağlanma enerjisi formülleri ile incelenmesi
Study of nuclear structure with different semi-empirical binding energy formulas
Yazar: OMER SAFWAN ABDULJABBAR AL ALHAJJ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHTAP YALÇINKAYA
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı / Nükleer Fizik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Sıvı damlası modelinin temelini oluşturan yarı-deneysel bağlanma enerjisi formülü kullanılarak nükleer yapının incelenmesi, atomik çekirdeklerin kararlılıklarını, çekirdek içi kuvvetlerin doğasını ve düşük enerjili çekirdek reaksiyonları mekanizmasını anlamak için önemli bir araçtır. Günümüzde teknoloji ve deneysel tekniklerin gelişmesiyle birlikte tüm periyodik tabloyu kapsayan nötron açısından zengin ve eksik çekirdekleri üretmek ve incelemek artık mümkündür. Ancak son deneysel gelişmelerle bile nötron veya proton bakımından oldukça zengin çekirdeklere hala erişilemez. Deneysel verilerin sınırlı olduğu böyle durumlarda bile çekirdeklerin özelliklerini tahmin etmek için yarı-deneysel bağlanma enerjisi formülleri değerli bir kaynaktır. Bu formüller, nükleer fizikçilere, çeşitli izotopların kararlılık seviyelerini ve olası düşük enerjili nükleer reaksiyonları inceleme ve planlama olanağı sağlar. Bu çalışmada, A=40 izobarında yer alan Z=12-23 ve N=17-28 aralığındaki toplam 12 farklı çekirdeğin nükleon başına bağlanma enerjileri dört farklı yarı-deneysel bağlanma enerjisi formülü kullanılarak hesaplandı. Bu dört farklı formül arasında deneysel veriyi en iyi modelleyen yarı-deneysel bağlanma enerjisi formülü belirlendi. A=40 izobarında yer alan çekirdeklerin tek nötron ve proton, çift nötron ve proton ayırma enerjileri bu formül kullanılarak hesaplanıp nükleer yapı incelendi.

Abstract:
The study of nuclear structure using the semi-empirical binding energy formula, which forms the basis of the liquid drop model, is an important tool for understanding the stability of atomic nuclei, the nature of intra-nuclear forces and the mechanism of low-energy nuclear reactions. Today, with the development of technology and experimental techniques, it is now possible to produce and study neutron-rich and deficient nuclei covering the entire periodic table. But even with recent experimental advances, nuclei that are extremely rich in neutrons or protons are still inaccessible. Even in such cases where experimental data are limited, semi-empirical binding energy formulas are a valuable resource for predicting the properties of nuclei. These formulas allow nuclear physicists to study and plan the stability levels of various isotopes and possible low-energy nuclear reactions. In this study, the binding energies per nucleon of a total of 12 different nuclei in the A=40 isobar between Z=12-23 and N=17-28 have been calculated using four different semi-empirical binding energy formulas. Among these four different formulas, the semi-empirical binding energy formula that best modeled the experimental data has been determined. The nuclear structure has been examined using this formula for single neutron and proton, double neutron and proton separation energies of the nuclei located in the A=40 isobar.