Hafif-ağır çekirdeklerin yapı ve reaksiyon gözlenirlerinin incelenmesi

Çekirdekteki çok sayıda nükleonlar arasındaki etkileşimi tanımlamak çözülmesi güç bir problemdir. Bu probleme çözüm önerisi olarak literatürde pek çok teorik model geliştirilmiştir. Bu modellerden birisi de ikili kümelenme modelidir. Bu çalışmada hafif ve ağır çekirdeklerin deneysel gözlenirlerini açıklamada ikili kümelenme modeli kullanılmıştır. İlk kısımda, $^{20}\textrm{Ne}$ ve $^{24}\textrm{Mg}$ çekirdeklerinin nükleer yapı ve reaksiyon gözlenirleri farklı küme konfigürasyonları kullanılarak sistematik olarak araştırılmıştır. Her iki çekirdeğin pozitif çift pariteli uyarılma enerjileri ve $B(E2\downarrow)$ geçiş şiddetleri hesaplanmıştır. Ek olarak, $^{24}\textrm{Mg}$ çekirdeğinden $^{8}\textrm{Be}$ ve $^{12}\textrm{C}$ kümelerinin bozunma genişlikleri de hesaplanmıştır. Hesaplamalarda $^{20}\textrm{Ne}$=$\alpha$+$^{16}\textrm{O}$ konfigürasyonunda fenomenolojik Morse potansiyeli, $^{24}\textrm{Mg}$=$\alpha$+$^{20}\textrm{Ne}$, $^{8}\textrm{Be}$+$^{16}\textrm{O}$ ve $^{12}\textrm{C}$+$^{12}\textrm{C}$ konfigürasyonlarında nükleon-nükleon Michigan 3 Yukawa (M3Y) etkileşimli çift katlı potansiyeli kullanılmıştır. Bozunma genişlikleri Wentzel-Kramers-Brillouin (WKB) metodu ile bulunmuştur. Ayrıca, $^{16}\textrm{O}$ ve $^{20}\textrm{Ne}$ hedefleri üzerine farklı gelme enerjilerinde $\alpha$-elastik saçılma diferansiyel tesir kesitleri de hesaplanmıştır. Elde edilen sonuçlar, önceki benzer teorik çalışmaların sonuçları ile karşılaştırılmış ve $^{24}\textrm{Mg}$ çekirdeği için sonuçlar geliştirilmiştir. İkinci kısımda, ikili kümelenme modeli ağır ve süper ağır çekirdeklerin alfa ve daha ağır küme bozunum yarı ömürlerini elde etmek için uygulanmıştır. Bu bağlamda Modifiye edilmiş harmonik osilatör potansiyeli ve küresel Coulomb potansiyellerinin analitik çözümüne dayanan Geiger-Nuttal benzeri basit yarı ömür formül kullanılarak öncelikle atom numarası $87\leq Z \leq 96$ aralığındaki ağır çekirdeklerden alfa ve daha ağır kümelerin bozunma yarı ömürleri hesaplanmıştır. Akabinde alfa bozunumuna göre ağır küme bozunum yarı ömürlerinin dallanma oranları belirlenmiştir. Daha sonra atom numarası $104\leq Z \leq 120$ aralığında olan süper ağır çekirdeklerden alfa bozunum yarı ömürleri hesaplanmıştır. Her iki çekirdek bölgesinde elde edilen sonuçlar deneysel verilerle uyumlu olup, minimum rms sapmaları elde edilmiştir. Ek olarak deneysel yarı ömürleri bilinmeyen çekirdeklerin de yarı ömürleri tahmin edilmiştir. $Z=118-120$ bölgesindeki çekirdeklerde yapılan analizde, nötron sayısının bir fonksiyonu olarak alfa bozunma yarı ömürlerinin değişimi, $N=178$ ve $N=184$'te kabuk kapanma etkisini göstermektedir.