بررسی تاثیر فرمیون در طیف انرژی هستههایی با عدد جرمی فرد در قالب مدل اندرکنشی بوزون- فرمیون
نام نخستين پديدآور
احسان نعمتی کوه کمر
وضعیت نشر و پخش و غیره
نام ناشر، پخش کننده و غيره
فیزیک
تاریخ نشرو بخش و غیره
۱۴۰۱
مشخصات ظاهری
نام خاص و کميت اثر
۹۸ص.
مواد همراه اثر
سی دی
یادداشتهای مربوط به پایان نامه ها
جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن
کارشناسی ارشد
نظم درجات
فیزیک (هستهای)
زمان اعطا مدرک
۱۴۰۱/۱۱/۱۹
یادداشتهای مربوط به خلاصه یا چکیده
متن يادداشت
چکیده:در این پایاننامه هدف مطالعه هستههایی با عدد جرمی فرد و محاسبه ترازهای انرژی آنها است. در فیزیک هسته ای، خواص یک هسته تابع تعداد نوکلئونهای آن میباشد. مهمتر از همه، فرد بودن هر دوعدد اتمی و نوترونی، انرژی بستگی هستهای را کاهش داده و باعث میشود که هستههای فرد از پایداری فاصله داشته باشند. زنجیره ایزوتوپی انتخابی ما زنجیرههای زنون و تلوریوم هستند. دلیل انتخاب این دو زنجیره قرار گرفتن در نزدیکی لایه بسته پروتونی 50Z= میباشد. لذا با برچسب زنی این هستهها در قالب حد دینامیکی (5)U، میتوان اثرات سهم فرمیون در ساختار آنها را مورد مطالعه قرار داد. با استخراج ترازهای انرژی تجربی از منابع تجربی موجود، با استفاده از مدل اندرکنش بوزون- فرمیونی محاسبات نظری را انجام دادیم. ترازهای انتخابی ما دارای اسپین مداری کل +(2/1) و +(2/3) هستند. به این دلیل سراغ اسپینهای بزرگتر نرفتیم که وارد فضای ابرتقارن نشویم. با استفاده از مدل مذکور ویژه حالتها را در حد U(5) برچسب زدیم و با اثر عملگرهای موجود در هامیلتونین بر ویژه حالات، ویژه مقدار انرژی به دست آمدند. فرق هامیلتونین ما با هامیلتونین مدل اندرکنش بوزونی این است که ما برای وارد کردن سهم تک فرمیون منفرد در محاسبات جمله J2 با ویژه مقدار J(J+1) را به آن اضافه کردیم. ضرایب وزنی جملات مختلف ویژه مقدار انرژی را با استفاده از برازش به روش برازش چندگانه در نرم افزار متلب به دست آوردیم. برای مقایسه محاسبات نظری و دادههای تجربی، درصد اختلاف این دو را محاسبه نمودیم، که در بیشتر موارد انطباق خوبی را نشان دادند. البته در موارد مورد مطالعه ما برای این تطابق، بین ترازهای پایینتر طیف (مثل 1+(2/1) و 1+(2/3)) بهتر از ترازهای بالاتر طیف را شاهد بودیم. همچنین تغییر ناشی از تاثیر جمله مربوط به اندرکنش فرمیون در ویژه مقدار انرژی را مورد مطالعه قرار دادیم. با حذف اندرکنش ناشی از فرمیونها، سهم ضرایب وزنی و جملات مربوط به میزان جفت شدگی بوزونها (در رقابت با اندرکنش چهارقطبی) برای ایزوتوپهای با اعداد بوزونی کمتر (و لذا نزدیکتر به لایه بسته) افزایش پیدا میکند. لذا با حذف اندرکنش فرمیون ایزوتوپ پایدارتر میشود. پایداری بیشتر منجر به افزایش نیمه عمر شده و معادل تغییر شکل چهارقطبی الکتریکی کمتر است. در قسمت آخر میزان تغییر در ضریب وزنی جمله فرمیونی (بدون برازش دوباره مقادیر تغییر داده شده) را تا مثبت و منفی 40 درصد (با طول گام 10 درصد) و اثر آن بر میزان انطباق دادههای تحربی و نظری ترازهای انرژی را مورد مطالعه قرار دادیم. برای زنجیره ایزوتوپی تلوریوم نتایج حاصل نشان دادند که به جز Te123، در همه ایزوتوپهای زنجیره تلوریوم با کاهش سهم فرمیون (کاهش ضریب وزنی μ)، مقدار σ کمتر میشود. و این کاهش به این معنی است که تطابق بین دادههای نظری و تجربی بهتر میشود. در زنجیره ایزوتوپی زنون نتایج حاصل شده نمایان کردند که برای برای ایزوتوپهای زنون با اعداد جرمی 125، 129 و 131 هم افزایش و هم کاهش سهم فرمیون (تغییر ضریب وزنی μ) منجر به افزایش مقدار σ و لذا بدتر شدن تطابق دادههای نظری و تجربی ترازهای انرژی میشود. در اعداد جرمی 123 و 127 با افزایش ضریب وزنی μ، تطابق بین دادهها با کاهش σ بهتر میشود. اما در ایزوتوپ Xe121، برعکس این موضوع صادق است یعنی با کاهش μ تطابق بین دادهها با کاهش σ بهتر میشود.
متن يادداشت
Abstract:In this thesis, the aim is to study nuclei with odd mass numbers and calculate their energy levels. In nuclear physics, the properties of a nucleus depend on the number of its nucleons. Most importantly, being odd in both atomic and neutron numbers reduces the nuclear binding energy and makes odd nuclei far from stability. Our isotopic chains of choice are xenon and tellurium chains. The reason for choosing these two chains is that they are located near the closed proton shell of Z=50. Therefore, by labeling these nuclei in the form of dynamic limit U(5), the effects of fermion contribution in their structure can be studied. By extracting experimental energy levels from existing experimental sources, we performed theoretical calculations using interacting boson-fermion model. Our chosen alignments have total orbital spins of (1/2)+ and (3/2)+. For this reason, we did not go for larger spins so as not to enter the supersymmetry space. Using the mentioned model, we labeled the eigenstates in the U(5) limit, and with the effect of the operators in the Hamiltonian on the eigenstates, eigenvalues of the energy were obtained. The difference between our Hamiltonian and the Hamiltonian of the interaction boson model is that we added the value of J(J+1) (eigenvalue of the J2 term) to include the contribution of a single fermion in the calculations. We obtained the weight coefficients of different sentences specific to the amount of energy using the multiple regression method in MATLAB software. To compare theoretical calculations and experimental data, we calculated the percentage of difference between the two, which showed a good agreement in most cases. We also studied the change caused by the effect of the fermion interaction term in energy eigenvalue. By removing the interaction caused by fermions, the contribution of the weight coefficients and terms related to the degree of boson pairing (in competition with the quadrupole interaction) increases for isotopes with lower boson numbers (and therefore closer to the closed shell). Therefore, by removing the fermion interaction, the isotope becomes more stable. Greater stability leads to increased half-life and is equivalent to less electric quadrupole deformation. In the last part, we studied the amount of change in the weight coefficient of the fermion term (without refitting the changed values) up to positive and negative 40% (with a step length of 10%) and its effect on the degree of conformity of the perturbation data and the theory of energy levels. For the isotope chain of tellurium, the results showed that, except for Te123, in all the isotopes of the tellurium chain, the value of σ decreases with the decrease in the fermion contribution (decrease in the μ weighting factor). And this reduction means that the match between theoretical and experimental data is getting better. In the xenon isotope chain, the obtained results showed that for xenon isotopes with mass numbers 125, 129 and 131, both the increase and decrease of the fermion contribution (change in the weighting coefficient μ) lead to an increase in the value of σ and therefore to a worsening of the agreement between the theoretical and experimental data of the levels. It becomes energy. In mass numbers 123 and 127, with the increase of the weighting factor μ, the agreement between the data improves with the decrease of σ. But in the Xe121 isotope, the opposite is true, i.e., with the decrease of μ, the agreement between the data is better with the decrease of σ.
عنوانهای گونه گون دیگر
عنوان گونه گون
Investigation of fermion effect on the energy spectra of odd mass nuclei in the framework of interacting boson-fermion model
نام شخص به منزله سر شناسه - (مسئولیت معنوی درجه اول )