Sonlu çekirdeklerin olağanüstü izospin ve sıcaklık koşulları altında ortalama alan teorisi ile tanımlanması

Günümüzde, deneysel alanda meydana gelen gelişmeler ile birlikte nükleer kararlılık vadisi dışında yer alan çekirdeklerin incelenmesi oldukça popüler bir konu haline gelmiştir. Bu çerçevede, proton-nötron asimetrisi yüksek olan egzotik çekirdeklerde yapılan araştırmalar nükleer vadinin farklı bölgelerinde yer alan atomik çekirdeklerin davranışlarını anlamamızı sağlaması bakımından önemlidir. Teorik olarak, öz uyumlu ortamalama alan modelleri çekirdeklerin hem taban durum özelliklerini hem de uyarılmış durumlarını açıklamada oldukça başarılıdır. Son yıllarda, Dev Rezonans enerji bölgesinin altında oluşan düşük enerjili uyarılmalar hem deneysel hem de teorik olarak oldukça popüler bir çalışma alanıdır. Özellikle düşük enerjili uyarılmaların nötron kabuğu, çekirdeklerin simetri enerjisi ve astrofiziksel olaylar ile ilişkili olduğu bilinmektedir. Ancak düşük enerjili uyarılmaların doğası ve davranışı halen açık değildir. Bu tezin ilk bölümünde, düşük enerjili ve yüksek enerjili dipol ve monopol uyarılmalar Skyrme HF+RPA yöntemi kullanılarak incelendi. Özellikle, düşük enerjili monopol ve dipol uyarılmaların davranışları geçiş yoğunluğu ve kollektivite hesaplamaları yardımı ile incelendi. Düşük enerjili uyarılmaların yüksek enerjili uyarılmalardan farklı olarak hem izoskaler (IS) hem de izovektör (IV) davranışlar gösterdiği anlaşıldı. Bunun yanı sıra, düşük enerjili monopol uyarılmaların tek parçacık uyarılması ile oluştuğu ve düşük enerjili monopol uyarılmaları meydana getiren tek parçacık uyarılmalarının spin-yörünge enerjilerinin analizinde kullanılabileceği gösterildi. Son günlerde, nükleer kararlılık vadisi dışında yer alan çekirdeklerde yeni sihirli sayıların oluşumunun gösterilmesi oldukça dikkat çekmiştir. RIKEN'de gerçekleştirilen deneyler sonucu 54Ca çekirdeğinin sihirli çekirdek olduğu kanıtlanmıştır. Çalışmamızın bu aşamasında kararlılık vadisi dışındaki çekirdeklerde tensör kuvvetinin tek-parçacık enerjileri üzerindeki etkisi Skyrme HF-BCS ve HFB yöntemleri ile incelendi. Tensör kuvvetinin nötron p ve f kabuklarında enerji düzeyleri arasındaki farkı arttırarak 52-􀀀54Ca çekirdeklerini sihirli çekirdek adayı yaptı˘gı belirlendi. Ayrıca, QRPA kullanılarak 52-􀀀54Ca çekirdeklerini sihirliliği ilk J = 2+ enerji kullanılarak da gösterildi. Tensör kuvvetinin 52-􀀀54Ca çekirdeklerinin kabuk yapısının değişiminde oldukça önemli bir rol oynadığı gösterildi. Çekirdeklerin özelliklerinin sıcaklık etkisi altında incelenmesi, onların yapısı ve davranışı hakkında daha fazla bilgi sahibi olmamızı sağlayacaktır. Bu amaç ile, çekirdelerin taban durum ve uyarılmış durum özellikleri sıcaklığa bağlı ortalama alan teorileri olan FTHFBCS ve FT-RPA (QRPA) ile incelendi. İlk olarak FT-HFBCS yaklaşımı kullanılarak sıcaklığın çekirdeklerin taban durum özellikleri üzerindeki etkisi incelendi. Kritik sıcaklıklarda çiftlenim özelliklerinin ortadan kalktığı ve nötron kabuk çapının arttığı anlaşıldı. Bunun yanı sıra, simetrik çekirdeklerin etkin kütlesi ve kritik sıcaklık arasındaki bağıntının çiftlenim özelliklerine bağlı olduğu gösterildi. Artan Sıcaklıkla beraber yoğunlukta meydana gelen değişim ile proton ve nötron etkin kütlelerinin kritik sıcaklıkların altında ve üstünde farklı davranışlar gösterdiği anlaşıldı. İkinci olarak, sıcaklığın kapalı ve açık kabuk çekirdeklerin çoklu uyarılmaları üzerindeki etkisi FT-RPA (QRPA) kullanılarak incelendi. Düşük enerjili monopol ve dipol uyarılmaların sıcaklıkla beraber değişime uğradığı belirlendi. Ayrıca, yeni düşük enerjili uyarılmaların da sıcaklıkla beraber ortaya çıktığı gösterildi.