(n,α) reaksiyon tesir kesiti sistematiklerinin elde edilmesi ve Hauser-Feshbach model tanımlaması

Nötronla oluşturulan reaksiyonlar üzerine veri analizinin yapılması nükleer astrofizikte ve nükleer teknoloji uygulamalarında önemli bir araştırma konusu olarak süregelmiştir. Özellikle (n, α) 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, α) 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, α) reaksiyon tesir kesitleri için bileşik çekirdek istatistiksel reaksiyon teorisi üzerine temellendirilmiş ampirik ve yarı-ampirik formüller elde edilmiştir. Ayrıca (n, α) 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, α) 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, α) reaksiyon tesir kesiti hesaplamaları yapılmıştır. Hesaplanan (n, α) tesir kesitlerinin özelliklerinin analizine ek olarak, yıldız ortamındaki sıcaklık aralığı için Maxwellian ortalamalı tesir kesitleri belirlenmiştir. Yapılan model hesaplamaları ile yıldızlarda (n, α) reaksiyonlarının meydana geldiği astrofiziksel ilgili enerji pencereleri saptanmıştır. Bu çalışmadan elde edilen sonuçlar literatürden alınan deneysel verilerle karşılaştırılmıştır. Şu anki çalışmayla (n, α) reaksiyonlarının tesir kesitleri için sunulan sonuçlar, gelecekteki deneysel çalışmalarda öncelikli enerji aralıkları için bir kılavuzluk sağlar. Anahtar Kelimeler: (n, α) Reaksiyon Tesir Kesiti, Ampirik Formül, Hauser-Feshbach Modeli, Nükleosentez, Zayıf s-Süreci. Şubat, 2022; 125 sayfa