A Study on the analysis of nuclear transfer reactions involving deuteron and one-neutron halo nucki

Abstract

ÖZET DÖTERON VE BİR-NÖTRON HALE ATOM ÇEKİRDEKLERİ İÇEREN NÜKLEER TRANSFER REAKSİYONLARIN ANALİZİ ÜZERİNE BİR ÇALIŞMA YILMAZ, Mustafa Doktora Tezi, Fizik Mühendisliği Danışman : Doç. Dr. Bülent GÖNÜL Ocak 2000, 116 sayfa Bu çalışmada, döteron kanalında nötron-/proton-hedef çekirdek etkileşmesini veren üç cisim dalga fonksiyonunun güvenilir hesabı için öngörülen bir iterasyon tekniğinin etkileri n6Sn(d,p)n7Sn reaksiyonu için quasi-adiabatic model çerçevesinde incelendi. Bu tekniğin kullanılması sonucu gözönüne alman reaksiyonun analiz hesaplamalarına getirilen düzeltmelerin, transfer edilen düşük ve yüksek değere sahip açısal momentum geçişleri için önemsiz olduğu gösterildi. Nükleer reaksiyonların teorik analizinde karşılaşılan etkileşme esnasındaki çekirdek kopmalarının etkilerini tanımlayan ve içerdiği n-p kütle merkezi kopma enerjilerini veren fiziksel formülasyon nedeniyle adiabatic model üç-cisim etkileşme dalga fonksiyonuna düzeltme getiren alternatif bir yaklaşım modeli geliştirildi. Modelin döteron içeren nükleer reaksiyonlara uygulanması sonucu elde edilen sonuçlar detaylı olarak tartışıldı.Nükleer bilimin son on yıldır odaklandığı konulardan biri olan drip-line fiziği kapsamında araştırılan ve bir-nötron hale çekirdek olarak bilinen nBe ve 19C çekirdeklerinin hale tabiatı ve iç yapılan, tezin ilk bölümünde verilen ve geliştirilen modeller yardımı ile incelendi. Literatürde henüz tamamlanmamış haliyle deneysel sonuçlan verilen ` Be(p,d)10 Be reaksiyonu için hesaplanan etkileşme kesitinin açısal dağılımlan verildi. Bulunan sonuçlar, özellikle nBe çekirdeğine ait spektroskopik bilgi çıkanmında, hesaplamalann döteron-kopma ihtimalinin içerilmesine ve kullanılan modellere duyarlı olduğunu gösterdi. Düşük gelme enerjilerinde, 19C çekirdeğine ait bilinmeyenleri araştırma amacı ile C(p,d) C ve C(p, d)1 8C reaksiyonlarının teorik analizleri yapıldı ve ilgili tesir kesitlerinin açısal dağılımlan olası hale-nötron konfigürasyonlan için verildi. Transfer edilen nötronun açısal momentum değerleri olan ^` =0 ve d`=2 geçişlerinin tesir kesitlerinin açısal dağüımlanna bakılarak aynlabileceği gösterildi. Kabul edilen tek nötron aynşma enerjisinin tesir kesit hesaplamalanna etkileri tartışıldı. Anahtar kelimeler : Döteron, üç-cisim, transfer reaksiyonlan, hale atom çekirdekleri. M

ABSTRACT A STUDY ON THE ANALYSIS OF NUCLEAR TRANSFER REACTIONS INVOLVING DEUTERON AND ONE-NEUTRON HALO NUCLEI YILMAZ, Mustafa PhD in Engineering Physics Supervisor: Assoc. Prof. Dr. Bülent GÖNÜL January 2000, 116 pages In this work, using an iterative scheme the effects of a more correct treatment of large n - p components of deuteron channel wave function in the continuum are investigated in the framework of quasi-adiabatic model for the 116Sn(d,p)U7Sn reaction. The modifications brought by the iterative solution are analyzed quantitatively and shown not to be significant for both the angular momentum mismatched- volume dominated low £` -transitions and well angular / momentum matched-surface dominated large £` -transitions as there has been found no considerable effect on the angular distributions of the reaction observables in going from the zeroth order to the iterated calculations for the reaction of interest. An alternative approximation is developed for the treatment of breakup process in nuclear reactions, which presents a way of evaluating non-adiabatic hicorrections to the adiabatic model three-body wave function by introducing a more consistent prescription for the continuum n - p center of mass energy. Its application to deuteron involving reactions discussed in detail. As the question about the halo nature of nBe and 19C and their underlying structure is one of the interesting current questions in drip-line physics which is at the focus of present-day nuclear science, the second part of the thesis is devoted to probe the structure and halo nature of these one-neutron halo nuclei via the three-body models discussed in the first part of the work described in this thesis. Calculated differential cross section angular distributions for the nBe(p,d)l0Be reaction, for which new preliminary data have been recently reported, are presented. We show that calculations are sensitive to the inclusion of deuteron breakup and to the breakup model used, particularly if used to deduce absolute spectroscopic information on the 0+ and 2+ 10 ite core state parentages. Few-body model calculations of cross section angular distributions for the 19 C(p,d)ls C reaction, together with the test calculations carried out for the l7C(p,d)l6C reaction, at a low incident energy are also presented for different possible halo-neutron configurations. We show that there is a clear distinction between in particular in = 0 and tn =2/halo transfers. The sensitivity of the cross sections to the assumed 19C single neutron separation energy is discussed. Key words ; Deuteron, three-body, transfer reactions, halo nuclei. IV