متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته : فیزیک

گرایش :هسته ای

عنوان : مطالعه­ ی‌ خواص هسته ای با بهره گرفتن از مدل شبکه ای FCC

دانشگاه مازندران

دانشکده علوم پایه

 

پایان نامه دوره كارشناسی ارشد در رشته فیزیك هسته ­ای

 

موضوع:

مطالعه­ی‌ خواص هسته ای با بهره گرفتن از مدل شبکه ای FCC

 

استاد راهنما:

دكتر امید ناصر قدسی

 

استاد مشاور:

دكترسیدمحمد متولی

 

شهریور 1390

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

فهرست مطالب

عنوان………………………………………………………………………………………………………………………………صفحه

فصل اول معرفی مدل هسته­ای …………………………………………………………………………………………………………………………… 1

1-1 مقدمه ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 2

1-2 معرفی مدل هسته­ای …………………………………………………………………………………………………………………………………………… 3

1-2-1 مدل قطره مایع ………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 3

1-2-2 مدل پوسته­ای ……………………………………………………………………………………………………………………………………………….. .6

1-2-3 مدل خوشه­ای ……………………………………………………………………………………………………………………………………………….. .8

فصل دوم تئوری مدل شبکه­ای FCC ……………………………………………………………………………………………………………….. 10

2-1 تاریخچه مختصری از تئوری ساختار هسته­ای ………………………………………………………………………………………………………….. 11

2-2 تئوری مدل شبکه­ای FCC …………………………………………………………………………………………………………………………………. 14

2-3 هم­ارزی بین ویژه حالت­های معادله شرودینگر و شبکه FCC ……………………………………………………………………………………. 17

2-4 مدل ذره مستقل و قطره مایع در مدل شبکه­ای FCC ………………………………………………………………………………………………. 20

2-5 خوشه آلفا در شبکه FCC …………………………………………………………………………………………………………………………………. 29

2-6 جمع بندی…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 30

فصل سوم محاسبه خواص هسته با بهره گرفتن از مدل شبکه­ای FCC از طریق کد NVS، معرفی مدل دابل- فولدینگ ومدل باس ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 31

3-1 مقدمه ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 32

3-1-1 انرژی بستگی ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 33

3-1-2 شعاع میانگین مربع RMS ………………………………………………………………………………………………………………………………. 37

3-2 توزیع چگالی نوکلئون­ها …………………………………………………………………………………………………………………………………….. 40

3-3 مدل باس ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 44

3-3-1 مدل دابل- فولدینگ …………………………………………………………………………………………………………………………………….. 45

3-3-1-1 توابع توزیع چگالی هسته­ای …………………………………………………………………………………………………………………………. 47

3-3-1-2 بخش مرکزی برهم­کنش نوکلئون- نوکلئون ………………………………………………………………………………………………….. 49

3-3-1-3 تابع وابسته به انرژی g(Ep) ………………………………………………………………………………………………………………………… 50

فصل چهارم محاسبات و نتیجه­گیری …………………………………………………………………………………………………………………. 52

4-1 مقدمه ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 53

4-2 محاسبه پتانسیل کل هسته برای واکنش­های ، و ………………………………………………. 54

4-2-1 محاسبه پتانسیل کولنی ……………………………………………………………………………………………………………………………………. 54

4-2-2 محاسبه پتانسیل هسته­ای ………………………………………………………………………………………………………………………………….. 55

4-3 سطح مقطع همجوشی واکنش­های ، و …………………………………………………………. 61

4-4 پیشنهادات ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 70

 

منابع……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 71

 

                                                       فهرست شكل ها

عنوان………………………………………………………………………………………………………………………………صفحه

شکل 1-1. انرژی بستگی متوسط بر نوكلئون بر حسب عدد جرمی برای هسته­ها ………………………………………………………………………. 5

شکل 1-2. فراوانی، H، برای هسته­های زوج- زوج بصورت تابعی از A رسم شده است فراوانی نسبت به Si اندازه­گیری شده­اند

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 7

شکل 1-3. ساختار مولکولی ممکن از هسته­های خوشه آلفا ………………………………………………………………………………………………… 9

شکل 2-1. تقارن هامیلتونی هسته …………………………………………………………………………………………………………………………………….. 12

شکل 2-2. مدل شبکه­ای FCC برای هسته …………………………………………………………………………………………………………….. 13

شکل 2-3. نمونه­ای از ساختار مدل شبکه­ای FCC …………………………………………………………………………………………………………… 15

شکل 2-4. نحوه آرایش پروتون و نوترون در مدل شبکه­ای FCC ……………………………………………………………………………………….. 15

شکل 2-5. چگالی مرکزی هسته در مدل FCC ……………………………………………………………………………………………………………….. 16

شکل 2-6. نمایش اعداد کوانتومی در مدل شبکه­ای FCC ………………………………………………………………………………………………… 19

شکل 2-7. a) ابعاد هسته و نیروی هسته­ای   b) نیروی کوتاه برد هسته­ای ……………………………………………………………………………….. 21

شکل 2-8. آرایش حالت­های کوانتومی در ساختار FCC ………………………………………………………………………………………………….. 26

شکل 2-9. تقارن­های مرتبط با مختصات کارتزین در مدل شبکه­ای FCC …………………………………………………………………………….. 28

شکل 2-10. آرایش خوشه آلفا در ساختار FCC مربوط به ………………………………………………………………………………………. 29

شکل 3-1. نمونه­ای از برهم کنش همسایه­های اول، دوم و سوم در مدل شبکه­ای FCC …………………………………………………………. 34

شكل 3-2. مقایسه انرژی بستگی در مدل شبكه‌ای با مقادیر تجربی………………………………………………………………………………………… 36

شكل 3-3. مقایسه شعاع میانگین مربع در مدل شبكه‌ای با داده تجربی……………………………………………………………………………………. 39

شکل 3-4. نمایش مرکز هسته و پوسته هسته در مدل FCC ……………………………………………………………………………………………….. 40

شكل 3-5. توزیع چگالی هسته‌ای برای هسته های a) ،b ) ، c ) و d ) با بهره گرفتن از مدل شبكه‌ای FCC و مقایسه باتابع توزیع دو پارامتری فرمی حاصل از محاسبات HFB ……………………………………………………………………………………………………………………….. 43

شكل 3-6. نمایشی از برخورد دو هسته كروی در مدل دابل-فولدینگ…………………………………………………………………………………. 46

شكل 3-7 .توزیع شعاعی چگالی دو پارامتری فرمی …………………………………………………………………………………………………………… 48

شکل 4-1. پتانسیل برای واکنش­های همجوشی a ) ، b) ، c) حاصل از مدلDF، VBass و

FCC ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 57

شکل 4-2. مقایسه ارتفاع سد و محل سد حاصل از مدل ­های DF، VBass و FCC برای واکنش­های a ) ، b) وc ) ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 60

 

شکل 4-3. پتانسیل W.S. فیت شده با a) DF، b) VBass و FCC (c بـرای واکنش­ ……………………………………. 63

شکل 4-4. پتانسیل W.S. فیت شده با a) DF، b) VBass و FCC (c بـرای واکنش­ …………………………………….. 64

شکل 4-5. پتانسیل W.S. فیت شده با a) DF، b) VBass و FCC (c بـرای واکنش …………………………………….. 65

شکل 4-6. سطح مقطع همجوشی حاصل از مدل ­DF، VBass و FCC ومقایسه با داده های تجربی مربوط به واکنش­a )             67

شکل 4-7. سطح مقطع همجوشی حاصل از مدل­ DF، VBass و FCC ومقایسه با داده های تجربی مربوط به واکنشb )             68

شکل 4-8 . سطح مقطع همجوشی حاصل از مدل­ DF، VBass و FCC ومقایسه با داده های تجربی مربوط به واکنشc)               69

 

                                                   فهرست جدول ها

عنوان……………………………………………………………………………………………………………………………….صفحه

جدول 1-1. انرژی بستگی هسته­های خوشه آلفا …………………………………………………………………………………………………………………. .8

جدول 2-1. مقادیر مجذور شعاع میانگین مغناطیسی نوکلئون­ها ……………………………………………………………………………………………. 21

جدول 2-2. نمایش حالت کوانتومی نوکلئون­ها و عدد اشغال در لایه­ها ………………………………………………………………………………… 25

جدول 3-1. مقایسه انرژی بستگی به ازای هر نوكلئون مربوط به گستره ای از هسته­های کروی در مدل FCC با داده­های تجربی و قطره مایع         35

جدول 3-2. مقایسه شعاع میانگین مربع در مدل FCC با مدل قطره مایع و داده تجربی …………………………………………………………….. 38

جدول 3-3. ضرایب موجود در رابطه دو پارامتری فرمی با بهره گرفتن از محاسبات HFB برای هسته های ، ، و   ..44

جدول 3-4. مقادیر ضرایب ثابت در روش Reid و Paris …………………………………………………………………………………………………. 51

جدول 4-1. ارتفاع و محل سد مربوط به واکنش­های ، و مربوط به مدل­های دابل- فولدینگ، باس

و FCC و مقایسه با داده تجربی …………………………………………………………………………………………………………………………………….. 61

جدول 4-2. مقادیر بدست آمده پارامترهای ، و پتانسیل W.S. فیت شده در هر یک از واکنش­ها a) برازش با DF b) برازش با VBass c) برازش با FCC ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 62

جدول 4-3. ثابت مدهای ارتعاشی برای هر یک از هسته­های شرکت­کننده در واکنش­های انتخابی …………………………………………….. 66

 

چكیده

در این تحقیق به بررسی توانایی مدل شبکه ای FCC برای مطالعه برهم‌كنش همجوشی یون‌های سنگین پرداخته ایم. و با بهره گرفتن از پیشگویی مدل شبکه ای FCC برای توزیع ماده هسته ای، هسته های برهم کنشی و نیروی برهم ‌كنش نوكلئون- نوكلئون M3Y-Paris پتانسیل كل را برای واكنش‌های ، و محاسبه كرده ایم. نتایج حاصل از ارتفاع سد و محل سد در توافق خوبی با نتایج حاصل از سایر مدل های نظری مانند مدل های دابل-فولدینگ و باس می باشد. در نتیجه این مطالعه نشان می دهد مدل شبکه ای FCC می‌تواند مدل مناسبی برای مطالعه برهم‌كنش‌های همجوشی یون‌های سنگین باشد.

 

واژه‌های كلیدی

مدل شبكه‌ای FCC، توزیع نوكلئون‌ها، پتانسیل كل، سطح مقطع همجوشی

 فصل اول

معرفی مدل­های هسته­ای

 

1-1 مقدمه

برای شرح خواص و حالت نوكلئون‌ها به تابع موج سیستم نیاز داریم. این كار برای هسته‌های ساده امكان‌پذیر می‌باشد، در حالی كه برای هسته‌های بزرگ بدست آوردن تابع موج كلی حتی اگر امكان‌پذیر هم باشد بسیار پیچیده‌تر از آن است كه مورد استفاده قرار گیرد. مدل ها قیاس بین هسته و سیستم‌های بسیار ساده فیزیكی می‌باشند كه از طریق آنها می‌توان به بررسی مسایل هسته‌ای پرداخت]1[.

در طی چندین سال و با استدلال‌های بی‌شمار مدل‌های مختلفی برای بررسی و مطالعه ساختار هسته توسط فیزیكدانان نظری معرفی شده است، اما از آنجایی كه مدل‌های مختلف هسته‌ای در توصیف كامل خواص هسته ناموفق بوده‌اند. امكان پیشنهاد مدلی واحد برای مطالعه ساختار هسته از بین رفته است.

مدل شبكه‌ای FCC[1] در سال 1937 توسط ویگنر[2] مدل‌سازی شده است]2.[ از آنجایی كه این مدل توانایی بازتولید خواص مدل‌های ذره مستقل[3]، قطره مایع[4] و خوشه‌ای[5] را دارا می‌باشد. ادامه این فصل به معرفی این مدل‌ها اختصاص یافته است. همچنین در فصل دوم به طور كامل مدل شبكه‌ای FCC را معرفی كرده ایم. معیار سنجش هر مدل شرح كامل خواص هسته‌ای و توافق مناسب با داده‌های تجربی می‌باشد، بنابراین در فصل سوم خواص هسته را از طریق این مدل مطالعه نموده ایم. هدف اصلی معرفی این مدل ایجاد هسته از طریق مدل شبكه‌ای FCC و بررسی كارآمد بودن این مدل در برهم‌كنش یون‌های سنگین می باشد. در نتیجه، بعد معرفی سایر مدل‌ها نظیر مدل دابل-فولدینگ[6] و پتانسیل باس[7] برای محاسبه پتانسیل هسته‌ای با بهره گرفتن از نیروی برهم‌كنش نوكلئون- نوكلئون M3Y-Paris و توزیع نوكلئون‌ها از طریق این مدل پتانسیل هسته‌ای را محاسبه كرده‌ایم. بنابراین فصل چهارم این تحقیق به بررسی محاسبه پتانسیل هسته‌ای و سطح مقطع همجوشی واكنش‌های ، و نتیجه‌گیری اختصاص یافته است.

1-2 معرفی مدل‌های هسته‌ای

از جمله مدل‌های متداول برای مطالعه ساختار هسته مدل‌های ذره مستقل و مدل دسته‌جمعی[8] می‌باشد.

مدل ذره مستقل: در مدل ذره مستقل ذرات در پائین‌ترین مرتبه صورت مستقل در یك پتانسیل مشترك حركت می‌كنند. مانند مدل لایه‌ای[9].

مدل دسته­جمعی: در مدل دسته‌جمعی یا برهم‌كنش قوی، به علت برهم‌كنش‌های كوتاه‌برد و قوی‌بین نوكلئون‌ها، نوكلئون‌ها قویاً به یكدیگر جفت می‌شوند. مانند مدل قطره مایع]3[.

1 . Face-Center-Cubic

2 . Wigner

3 . Independent Particle Model (IPM)

4 . Liquid Drop Model (LDM)

5 . Cluster Model

6 . Double Folding

7 . VBass

1 . Collective

2 . Shell Model

تعداد صفحه : 83

قیمت :14700 تومان

بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :               serderehi@gmail.com

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

 

جستجو در سایت : کلمه کلیدی خود را وارد نمایید :