Deforme tek çekirdeklerde nötron-proton artık etkileşmesinin çekirdeğin eylemsizlik momentine katkısı

ÖZET DEFORME TEK ÇEKİRDEKLERDE NÖTRON-PROTON ARTIK ETKİLEŞMESİNİN ÇEKİRDEĞİN EYLEMSİZLİK MOMENTİNE KATKISI TARAKÇI, Mehmet Yüksek Lisans Tezi, Fen Fakültesi Fizik Bölümü Tez Yöneticisi : Prof, Dr. Hüseyin ERBİL 1999, 72 sayfa Nükleer yapının anlaşılması bakımından, tam olarak çözülememiş problemlerinden birisi, deforme çekirdeklerin eylemsizlik momentlerinin teorik olarak hesaplanmasıdır. Eylemsizlik momenti nükleer yapıyı karakterize eden önemli bir fenomolojik büyüklük olarak karşımıza çıkmaktadır. Bu tezde, nötron-proton artık etkileşmesinin, deforme tek kütle numaralı çekirdeklerin eylemsizlik momentlerini nasıl etkilediği incelenmektir. Artık etkileşmelerin ihmal edildiği Inglis Cranking modelde hesaplanan eylemsizlik momenti yaklaşık olarak katı cisim değerinde ve deneysel değerlerden oldukça büyüktür. Bohr, Mottelson ve Pines, bu durumu artık etkileşmelerin göz önüne alınmamasına bağladılar. Bundan sonra çekirdeğin BCS teorisi geliştirildi. Bu yolla teorik olarak hesaplanan eylemsizlik momenti değerlerinde düşüş olduğu görülür fakat bu değerler deneyle gözlenen değerlerden yüzde on ile yüzde kırk arasında daha düşüktür. Deneyle teori arasındaki bu uyuşmazlığı ortadan kaldırmak için BCS teorisinin zayıf noktalan üzerinde durulmuştur. Bu çalışmada, BCS teorisinde ihmal edilen nötron-proton artık etkileşmeleri probleme eklenerek deforme tek-kütle numaralı çekirdeklerin eylemsizlik momentleri hesaplanmaktadır.VI Inglis Cranking modelde formüle ettiği eylemsizlik momenti, bağımsız kuasiparçacık yaklaşımı ile Belyaev tarafından geliştirilmiştir. Nötron-proton artık etkileşmesinin Hamiltoniyene eklenmesiyle parçacıkların bulunma olasılıkları ve kuasiparçacık enerjileri elde edilir. Bu olasılıklar ve kuasiparçacık enerjileri Belyaev'in eylemsizlik momenti formülünde kullanılır. Bu yaklaşımın deneyle karşılaştırılması bakımından, eylemsizlik momenti bilinen tek-kütle numaralı 20 çekirdek için eylemsizlik momenti Belyaev'in formülüne dayanarak hesaplanmıştır. Bu hesaplama blok etkisi olmadan ve blok etkisi dikkate alınarak yapılmıştır. Daha sonra teorik olarak elde edilen değerler deneysel değerlerle karşılaştırılmıştır. Anahtar sözcükler : BCS, eylemsizlik momenti, kuasiparçacık

vn ABSTRACT CALCULATION OF MOMENTS OF INERTIA FOR DEFORMED ODD-MASS NUCLEI BY USING RESIDUAL NEUTRON-PROTON INTERACTIONS TARAKÇI, Mehmet Msc. In Physics Supervisor: Prof. Dr. Hüseyin ERBİL 1999, 72 Pages While understanding the nuclear structure, one of the problems which has not solved completely is the calculation of moments of inertia of the deformed nuclei. Moments of inertia is a important quantity that describes the nuclear structure. In this work, the effect of the residual neutron-proton interactions on the moments of inertia of deformed odd- mass nuclei is investigated. The moments of inertia calculated in shell model in which residual interactions are neglected is approximately equal to rigid body's and is rather greater than experimental values. Bohr, Mottelson and Pines claimed that this case depends on not taking the residual interactions into consideration. After that, BCS theory of nuclei was improved. It was seen that there was a decrease in values of moment of inertia calculated by this theory but these values about %10 - %40 less than the values observed in experiment. To end the conflict between the theory and experiments, BCS theory is examined again by adding the neutron- proton residual interactions. Thus, moments of inertia of deformed odd- mass nuclei are calculated. The Craking model of the moments of inertia formulated by Inglis in Shell Model is improved by single quasiparticles approach by Belyaev. By adding the neutron-proton residual interactionsvm to Hamiltonian, probability of particles occupancy and holes and quasiparticles energies are observed. To compare this theory with the experiment, the moments of inertia for 20 odd-mass nuclei whose moments of inertia are known experimentally are calculated by depending on the Belyaev's formula. These calculations have been done by taking the blocking effect into consideration as well as by not considering the blocking effect. Finally, theoretical values have been compared with the experimental values. Key Word: BCS, Moments of Inertia, Quasiparticle