%40تخفیف

اثر ساختار پاره‌هاي شکافت روي پيش‌بيني ناهمسانگردي زاويه‌اي بر اساس مدل آماري نقطه‌ي انقطاع

تعداد 102 صفحه فایل word

چكيده:

توزيع زاويه‌اي پاره‌هاي شکافت اولين بار در فرآيند شکافت فوتوني مشاهده شد. از آن پس تلاش‌هاي بسياري در جهت توصيف نظري اين پديده صورت پذيرفته است. نظريه‌ي حالت گذار در سال 1956 توسط آگه بور در اين زمينه ارائه شد. اين نظريه به خوبي توانست توزيع زاويه‌اي مشاهده شده در واکنش‌هاي شکافت فوتوني را توضيح دهد. پس ار آن نتيجه‌ي توسعه‌ي اين نظريه در قالب مدل آماري نقطه زيني استاندارد به هدف توصيف توزيع زاويه‌اي پاره‌هاي شکافت در واکنش‌هاي شکافت القايي با ذرات ارائه شد. علي‌رغم موفقيت اين مدل در پيش‌بيني ناهمسانگردي واکنش‌هاي شکافت القايي يون سبک، مشاهده شده است که با افزايش اسپين هسته‌ي محصول يک واکنش، هم‌خواني بين پيش‌بيني اين مدل و داده‌هاي آزمايشگاهي از بين مي‌رود. افزايش اسپين مي‌تواند با استفاده از پرتابه‌هاي سنگين  و يا استفاده از پرتابه‌هاي سبک و پرانرژي روي دهد. در واکنش‌هاي شکافت القايي يون سنگين از مدل آماري نقطه‌ي انقطاع براي توصيف توزيع زاويه‌اي پاره‌هاي شکافت استفاده مي‌شود. اين مدل به عنوان نسخه‌ي توسعه يافته‌ي ديگري از نظريه حالت گذار اولين بار توسط اريکسون در سال 1960 پيشنهاد شد. يک ساده‌سازي ايده‌ال در اين مدل در نظر گرفتن پاره‌هاي شکافت به صورت متقارن و کروي مي‌باشد. در صورتي که به دليل حضور نيروهاي کولني و هسته‌اي بين نوکلئون‌هاي پاره‌هاي شکافت، فرض کروي بودن آن‌ها دور از واقعيت است. مدل آماري نقطه‌ي انقطاع اين امکان را فراهم مي‌آورد تا محاسبه‌ي ناهمسانگردي با در نظر گرفتن تغيير شکل در پاره‌هاي شکافت نيز انجام شود. در اين پژوهش، محاسبه‌ي ناهمسانگردي چند واکنش شکافت القايي يون سنگين با استفاده از مدل آماري نقطه‌ي انقطاع در حالتي که پاره‌هاي شکافت تغيير شکل يافته باشند، صورت گرفته است. فرض بر اين است که پاره‌هاي شکافت متقارن و داراي ساختار بيضي‌گون هستند. بررسي‌ها نشان داده‌اند، تاکنون محاسبات ناهمسانگردي با استفاده از مدل آماري نقطه‌ي انقطاع با در نظر گرفتن پاره‌هاي شکافت تغيير شکل يافته که گشتاور لختي موثر آنها با گشتاور لختي ساختار کروي متفاوت است صورت نگرفته است. نتايج محاسبات نشان مي‌دهد در حالتي که پاره‌هاي شکافت کروی فرض شوند، توافق بهتري بين پيش‌بيني مدل آماري نقطه‌ي انقطاع و داده‌هاي تجربي ناهمسانگردي برقرار مي‌گردد.

واژه­هاي کليدي: ناهمسانگردي زاويه‌اي، مدل آماري نقطه انقطاع، پاره‌‌هاي شکافت تغيير شکل يافته

فهرست مطالب

فصل اول: تاريخچه

1-1- کشف واکنش شکافت القايي……………………………………………………………………………………………………. 2

1-2- انرژي لازم براي فراهم آوردن آستانه‌ي شکافت … 3

1-3- تعريف توزيع زاويه‌اي و ناهمسانگردي .. 7

1-4- واکنش‌هاي شکافت فوتوني………………………………………………………………………………………………………. 7

1-4-1- جذب يک فوتون دوقطبي توسط يک هسته‌ي زوج-زوج .. 10

1-5- هسته‌ي مرکب … 13

1-5-1- نحوه‌ي تشکيل هسته‌ي مرکب و شکل آن در مراحل مختلف فرآيند شکافت … 13

1-5-2- ويژگي‌هاي شکافت هسته‌ي مرکب … 15

1-6- دماي هسته‌ي مرکب در نقطه‌ي زين………………………………………………………………………………………. 15

1-7- واکنش‌هاي شکافت القايي يون سبک در انرژي‌هاي برانگيختگي ميانه . 17

1-7-1-چگالي ترازهاي انرژي هسته‌ي مرکب در پيکربندي حالت گذار 17

1-7-2- نظريه توزيع زاويه‌اي بر اساس مدل آماري نقطه‌ي زيني استاندارد . 19

1-7-2-1- تابع توزيع مربوط به مقاير مجاز مختصه‌ي  به ازاي يک مقدار مشخص از اسپين ……………………………………………………………………………………………………………………………. 19 1-7-2-2-تابع توزيع اسپين ………………………………………………………………………………………….21

1-7-3- معادلات توزيع زاويه‌اي .. 22

1-7-4- محدوده‌ي اعتبار مدل آماري نقطه‌ي زيني استاندارد در پيش‌بيني ناهمسانگردي…… 25

1-8- مدل آماري نقطه‌ي انقطاع………………………………………………………………………………………………………… 27

فصل دوم: مدل آماري نقطه انقطاع

2-1- مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………………………. 28

2-2- فرمول‌بندي مدل آماري نقطه‌ي انقطاع . 30

2-2-1- پاره‌هاي شکافت کروي……………………………………………………………………………………………………. 33

2-2-2- پاره‌هاي شکافت بيضي‌گون .. 36

2-3- انرژي جنبشي پاره‌هاي شکافت……………………………………………………………………………………………….. 39

2-4- گشتاورهاي لختي يک هسته‌ي بيضي‌گون حول دو قطر بزرگ و کوچک آن……………………… 43

فصل سوم: محاسبات

3-1- ناهمسانگردي واکنش شکافت القايي  …………………………………. 45

3-1-1- انرژي واکنش شکافت  ……… 46

3-1-2- ميانگين انرژي جنبشي پاره‌هاي شکافت  ………… 47

3-1-3- انرژي تغيير شکل پاره‌هاي شکافت  ……… 47

3-1-4- انرژي دوراني پاره‌هاي شکافت  …………….. 48

3-1-5- تعداد نوترون‌هاي پيش‌شکافت  ………… 48

3-1-6- انرژي حمل شده توسط نوترون‌هاي پيش‌شکافت  …….. 49

3-1-7- گشتاورهاي لختي پاره‌هاي شکافت در دو حالت کروي و بيضي‌گون .. 51

3-1-8- معادله‌ي مربع اندازه حرکت زاويه‌اي بر حسب انرژي پرتابه . 52

3-2- ناهمسانگردي واکنش شکافت القايي  ………………………………….. 55

3-3- ناهمسانگردي واکنش‌هاي شکافت القايي  ………………………………………………………………………… 58

3-4- ناهمسانگردي واکنش‌هاي شکافت القايي  ………………………………………………………………………… 62

3-5- ناهمسانگردي واکنش‌هاي  ………………………………………………………………………………………………… 67

3-6- نتيجه‌گيري .. …………………………………………………………………………………………………………………………..74

مراجع…………………………………………………………………………………………………………………………78

 جدول2-1: مقادير عددي نسبت  و متناظر با يک مقدار مشخص انرژي ………………………………….. 35

جدول2-2: مقادير تجربي و پيش‌بيني شده ميانگين انرژي جنبشي پاره‌هاي شکافت در واکنش‌هاي شکافت مختلف……………………………………………………………………………………………………………………………………. 41

جدول3- 1: تعداد نوترون‌هاي پيش شکافت در واکنش‌هاي شکافت القايي تحت بررسي………………50

جدول3- 2: داده‌هاي تجربي مربع اندازه حرکت زاويه‌اي   به ازاي مقاديري از انرژي پرتابه  در چارچوب مرجع مرکز جرم. ………………………………………………………………………………………..52

جدول3- 3: داده‌هاي آزمايشگاهي ناهمسانگردي زاويه‌اي پاره‌هاي شکافت در واکنش شکافت القايي . …………………………………………………………………………………………………53

جدول3- 4: داده‌هاي آزمايشگاهي ناهمسانگردي زاويه‌اي پاره‌هاي شکافت در واکنش شکافت القايي . …………………………………………………………………………………………………53

جدول3- 5: جرم هسته‌هاي درگير در واکنش …………………………………………55

جدول3- 6: داده‌هاي تجربي مربع اندازه حرکت زاويه‌اي واکنش شکافت القايي ………………………………………………………………………………………………………………………………..55

جدول3-7: داده‌هاي تجربي ناهمسانگردي واکنش شکافت القايي ……………57

جدول3- 8: داده‌هاي تجربي مربوط به چشم‌داشتي مربع اندازه حرکت زاويه‌اي  و ناهمسانگردي  سه واکنش شکافت القايي  ………………………………………………58

جدول3-9: کميات مورد نياز جهت محاسبه‌ي  براي واکنش شکافت القايي ………………………………………………………………………………………………………………………………..59

جدول3-10: کميات مورد نياز جهت محاسبه‌ي  براي واکنش شکافت القايي  …………………………………………………………………………………………………59

جدول3-11: کميات مورد نياز جهت محاسبه‌ي  براي واکنش شکافت القايي  ……………………………………………………………………………………………….60

جدول3-12: داده‌هاي تجربي مربوط به چشم‌داشتي مربع اندازه حرکت زاويه‌اي  و ناهمسانگردي  سه واکنش شکافت القايي ………………………………………………….62

جدول3-13: معادلات مربوط به چشم‌داشتي مربع اندازه حرکت زاويه‌اي براي سه واکنش شکافت القايي ،  و . ………………………………………………………..63

جدول3-14: معرفي پاره‌هاي شکافت سه واکنش ،  و  ………………………………………………………………………………………………………………………………..63

جدول3-15: کميات مورد نياز جهت محاسبه‌ي  براي واکنش شکافت القايي  ……………………………………………………………………………………………..64

جدول3-16: کميات مورد نياز جهت محاسبه‌ي  براي واکنش شکافت القايي  ……………………………………………………………………………………………….64

جدول3-17: کميات مورد نياز جهت محاسبه‌ي  براي واکنش شکافت القايي ………………………………………………………………………………………………………………………..64

جدول3-18: سطح زير منحني‌هاي ناهمسانگردي در سه حالت پاره‌اي شکافت کروي ، بيضوي هم‌تراز  و بيضوي غير هم‌تراز  براي سه واکنش …………………………………………………………………………………………………………………66

 جدول3-19: برخي مشخصات سه واکنش شکافت القايي  ………………67

جدول3-20: داده‌هاي تجربي مربع اندازه حرکت زاويه‌اي هسته‌ي  در واکنش شکافت القايي  ……………………………………………………………………………………………….68

جدول3-21: مقدار محاسبه شده‌ي کميات مورد نياز جهت محاسبه‌ي  براي واکنش شکافت القايي  ……………………………………………………………………………………………………68

جدول3-22: داده‌هاي تجربي مربع اندازه حرکت زاويه‌اي هسته‌ي  در واکنش شکافت القايي . …………………………………………………………………………………………………….68

جدول3-23: مقدار محاسبه شده‌ي کميات مورد نياز محاسبه‌ي  براي واکنش شکافت القايي ………………………………………………………………………………………………………69

جدول3-24: داده‌هاي تجربي مربع اندازه حرکت زاويه‌اي هسته‌ي  در واکنش شکافت القايي ………………………………………………………………………………………………………………………………69

جدول3-25: کميات محاسبه شده و مورد نياز جهت محاسبه‌ي  براي واکنش شکافت القايي  ……………………………………………………………………………………………………..69

جدول3-26: داده‌هاي تجربي ناهمسانگردي زاويه‌اي پاره‌هاي شکافت در واکنش شکافت القايي . …………………………………………………………………………………………………..69

جدول3-27: داده‌هاي تجربي ناهمسانگردي زاويه‌اي پاره‌هاي شکافت در واکنش شکافت القايي ………………………………………………………………………………………………………………………… 70

جدول3-28: داده‌هاي تجربي ناهمسانگردي زاويه‌اي پاره‌هاي شکافت در واکنش شکافت القايي ………………………………………………………………………………………………………………………… 70

جدول3-29: درصد اختلاف ميانگين پيش‌بيني مدل از داده‌هاي آزمايشگاهي در سه حالت پاره‌هاي شکافت کروي ، بيضي‌گون هم‌تراز  و بيضي‌گون غيرهم‌تراز  ………………………………………………………………………………………………………………………………..73

شکل1-1: طرح‌واره‌اي از تغيير شکل هسته……………………………………………………………………………4

شکل1-2: طرح‌واره‌اي از ارتباط بين شکل هسته در نقطه‌ي زين و پارامتر شکافت‌پذيري آن …………6

شکل1-3: طرح‌واره‌اي از هسته تغيير شکل يافته در پيکربندي حالت گذار (نقطه‌ي زين). …………….8

شکل1-4: واکنش‌هاي احتمالي بين دو هسته بر اساس پارامتر برخورد…………………………………….13

شکل1- 5: طرح‌واره‌اي از انرژي پتانسيل هسته‌ي مرکب. يک بار به صورت تابعي از تغيير شکل هسته از حالت کروي و نيز به صورت تابعي از فاصله‌ي بين دو پاره بعد از شکافته شدن آن. …………………14

شکل1-6: طرح‌واره‌اي از ترازهاي برانگيخته‌ي هسته. ………………………………………………………….18

شکل1-7: منحني  توزيع تجربي اسپين را در واکنش شکافت القايي  توسط ذرات آلفاي با انرژي 26 مگاالکترون‌ولت نشان مي‌دهد………………………………………………………………………………21

شکل1-8: منحني‌هاي ناهمسانگردي  در واکنش شکافت القايي  توسط ذرات آلفا با انرژي 38 مگاالکترون‌ولت…………………………………………………………………………………..24

شکل1-9: بالا، سطح مقطع وقوع واکنش‌هاي مختلف بر حسب اسپين هسته‌ي محصول در واکنش‌هاي شکافت القايي يون سنگين. پايين، طرح‌واره‌اي از سه واکنش شکافت هسته‌ي مرکب، شبه شکافت و پراکندگي غير الاستيک عميق…………………………………………………………………………………………….25

شکل2-1: طرح‌واره‌اي از تعريف دو پيکربندي نقطه‌ي زين و نقطه‌ي انقطاع در نظريه‌ي حالات گذار……………………………………………………………………………………………………………………………………28

شکل2-2: طرح‌واره‌اي از مجموعه در نقطه‌ي انقطاع. ،  و  به ترتيب بردارهاي اسپين، اندازه حرکت زاويه‌اي مداري و برآيند اسپين‌هاي ذاتي پاره‌هاي شکافت هستند………………………………….30

شکل2-3: مقايسه واريانس  پيش‌بيني شده در دو حالت پاره‌هاي شکافت بيضي‌گون هم‌تراز و غير‌هم‌تراز با داده‌هاي تجربي……………………………………………………………………………………………38

شکل2-4: منحني‌هاي  بر حسب  هسته‌ي محصول واکنش……………………………………..41

شکل2-5: توزيع‌هاي گوسي جرم پاره‌هاي شکافت واکنش  به ازاي انرژي‌هاي مختلف پرتابه……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..42

شکل3-1: منحني‌هاي مربوط به پيش‌بيني تعداد نوترون‌هاي پيش شکافت در واکنش‌هاي شکافت القايي بر حسب انرژي برانگيختگي هسته‌‌هاي محصول با اعداد اتمي مختلف……………………………….50

شکل3-2: ناهمسانگردي زاويه‌اي واکنش شکافت القايي . ……………………..54

شکل3-3: ناهمسانگردي زاويه‌اي واکنش شکافت القايي . ……………………………….. 57

شکل3-4: ناهمسانگردي زاويه‌اي واکنش شکافت القايي . ………………………………..60

شکل3-5: ناهمسانگردي زاويه‌اي واکنش شکافت القايي . ……………………………61

شکل3-6: ناهمسانگردي زاويه‌اي واکنش شکافت القايي . …………………….61

شکل3-7: ناهمسانگردي‌ زاويه‌اي واکنش‌هاي شکافت القايي ،  و ……………………………………………………………………………………………………………………………………….. 65

شکل3-8: ناهمسانگردي زاويه‌اي واکنش شکافت القايي ………………………………….70

شکل3-9: ناهمسانگردي زاويه‌اي دو واکنش شکافت القايي  و   ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………71

 شکل3-10: ناهمسانگردي واکنش‌هاي شکافت القايي و   بدون در نظر گرفتن تصحيح گسيل نوترون …………………………………………………………………………………72

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo