(n,?) reaksiyon tesir kesiti sistematiklerinin elde edilmesi ve Hauser-Feshbach model tanımlaması
Yükleniyor...
Tarih
2022
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Aksaray Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/embargoedAccess
Özet
Nötronla oluşturulan reaksiyonlar üzerine veri analizinin yapılması nükleer astrofizikte ve nükleer teknoloji uygulamalarında önemli bir araştırma konusu olarak süregelmiştir. Özellikle (n, ?) reaksiyonları üzerine tesir kesiti verileri yıldız ortamındaki birçok enerji üretimi ve nükleosentez sürecinde ve ayrıca nükleer mühendislik ve tıptaki birçok uygulamada gereklidir. Tesir kesitleri deneysel olarak, nükleer modellerden ve sistematiklerden elde edilebilir. Birçok hedef çekirdek ve gelme enerjisi için (n, ?) reaksiyonlarının deneysel tesir kesitleri ya mevcut değildir ya da sınırlı sayıda ölçüm vardır. Ayrıca bazı hedef çekirdekler için yapılan ölçümlerde, birbirlerinden oldukça farklı tesir kesitleri elde edilmiştir. Herhangi bir reaksiyon kanalı için deneysel veriler birbiriyle çelişkili olduğunda, sınırlı olduğunda ya da tam enerji aralığında hiçbir ölçüm olmadığında, bu reaksiyonların tesir kesitlerini elde etmek için ya nükleer model hesaplamalarının ya da tesir kesiti sistematiklerinin kullanılmasına ihtiyaç duyulur. Bu düşünce ışığında, bu tezde (n, ?) reaksiyon tesir kesitleri için bileşik çekirdek istatistiksel reaksiyon teorisi üzerine temellendirilmiş ampirik ve yarı-ampirik formüller elde edilmiştir. Ayrıca (n, ?) reaksiyon kanalı için nükleer model hesaplamaları yapılmıştır. Nükleer model hesaplamaları TALYS 1.95 ve NON-SMOKER reaksiyon kodları kullanılarak istatistiksel Hauser-Feshbach teorisi çerçevesinde gerçekleştirilmiştir. Nükleer kütle ve seviye yoğunluk modellerinin tesir kesitleri üzerine etkisi TALYS 1.95 kodu kullanılarak analiz edilmiştir. Ayrıca (n, ?) tesir kesitleri üzerine izotopik etkilerin değerlendirmeleri, 47?74F e ve 100?132Sn izotopları üzerine tesir kesiti hesaplamaları gerçekleştirilerek yapılmıştır. İlaveten zayıf s-sürecine katkıda bulunan 12 çekirdek için (n, ?) reaksiyon tesir kesiti hesaplamaları yapılmıştır. Hesaplanan (n, ?) tesir kesitlerinin özelliklerinin analizine ek olarak, yıldız ortamındaki sıcaklık aralığı için Maxwellian ortalamalı tesir kesitleri belirlenmiştir. Yapılan model hesaplamaları ile yıldızlarda (n, ?) reaksiyonlarının meydana geldiği astrofiziksel ilgili enerji pencereleri saptanmıştır. Bu çalışmadan elde edilen sonuçlar literatürden alınan deneysel verilerle karşılaştırılmıştır. Şu anki çalışmayla (n, ?) reaksiyonlarının tesir kesitleri için sunulan sonuçlar, gelecekteki deneysel çalışmalarda öncelikli enerji aralıkları için bir kılavuzluk sağlar.
Data analysis on neutron-induced reactions has continued an important research topic in nuclear astrophysics and nuclear technology applications. In particular, cross section data on (n, ?) reactions are required in many energy generation and nucleosynthesis processes in the stellar environment, as well as in many applications in nuclear engineering and medicine. Cross sections can be obtained from experimental, nuclear models and systematics. Experimental cross sections of (n, ?) reactions for many target nuclei and incident energies are either not available or a limited number of measurements are available. In addition, in the measurements made for some target nuclei, quite different cross sections were obtained from each other. When experimental data for any reaction channel are inconsistent, limited, or when there are no measurements in the full energy range, either nuclear model calculations or cross-section systematics need to be used to obtain cross sections for these reactions. In the light of this thought, empirical and semi-empirical formulas based on compound statistical reaction theory for (n, ?) reaction cross sections are obtained in this thesis. In addition, nuclear model calculations were carried out for the (n, ?) reaction channel. Nuclear model calculations were performed within the framework of statistical Hauser-Feshbach theory using TALYS 1.95 and NON-SMOKER reaction codes. The effects of nuclear mass and level density models on cross sections were analyzed using the TALYS 1.95 code. Besides, evaluations of isotopic effects on (n, ?) cross sections were made by performing cross section calculations on 47?74F e and 100?132Sn isotopes. In addition, (n, ?) reaction cross section calculations were employed for 12 nuclei contributing to the weak s-process. In addition to the analysis of the properties of the calculated (n, ?) cross sections, Maxwellian average cross sections were determined for the temperature range in the stellar environment. With the model calculations, the astrophysically relevant energy windows in which the (n, ?) reactions occur in the stars have been determined. The results obtained from this study were compared with the experimental data from the literature. The results presented for cross sections of (n, ?) reactions in current work provide a guide for priority energy ranges in future experimental studies.
Data analysis on neutron-induced reactions has continued an important research topic in nuclear astrophysics and nuclear technology applications. In particular, cross section data on (n, ?) reactions are required in many energy generation and nucleosynthesis processes in the stellar environment, as well as in many applications in nuclear engineering and medicine. Cross sections can be obtained from experimental, nuclear models and systematics. Experimental cross sections of (n, ?) reactions for many target nuclei and incident energies are either not available or a limited number of measurements are available. In addition, in the measurements made for some target nuclei, quite different cross sections were obtained from each other. When experimental data for any reaction channel are inconsistent, limited, or when there are no measurements in the full energy range, either nuclear model calculations or cross-section systematics need to be used to obtain cross sections for these reactions. In the light of this thought, empirical and semi-empirical formulas based on compound statistical reaction theory for (n, ?) reaction cross sections are obtained in this thesis. In addition, nuclear model calculations were carried out for the (n, ?) reaction channel. Nuclear model calculations were performed within the framework of statistical Hauser-Feshbach theory using TALYS 1.95 and NON-SMOKER reaction codes. The effects of nuclear mass and level density models on cross sections were analyzed using the TALYS 1.95 code. Besides, evaluations of isotopic effects on (n, ?) cross sections were made by performing cross section calculations on 47?74F e and 100?132Sn isotopes. In addition, (n, ?) reaction cross section calculations were employed for 12 nuclei contributing to the weak s-process. In addition to the analysis of the properties of the calculated (n, ?) cross sections, Maxwellian average cross sections were determined for the temperature range in the stellar environment. With the model calculations, the astrophysically relevant energy windows in which the (n, ?) reactions occur in the stars have been determined. The results obtained from this study were compared with the experimental data from the literature. The results presented for cross sections of (n, ?) reactions in current work provide a guide for priority energy ranges in future experimental studies.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
(n, ?) Reaksiyon Tesir Kesiti, Ampirik Formül, Hauser-Feshbach Modeli, Nükleosentez, Zayıf s-Süreci, (n, ?) Reaction Cross Section, Empirical Formula, Hauser-Feshbach Model, Nucleosynthesis, Weak s-Process
