Luận án Nghiên cứu tỷ số đồng phân và các hiệu ứng liên quan trong phản ứng quang hạt nhân và phản ứng bắt neutron.

Tên luận án:

NGHIÊN CỨU TỶ SỐ ĐỒNG PHÂN VÀ CÁC HIỆU ỨNG LIÊN QUAN TRONG PHẢN ỨNG QUANG HẠT NHÂN VÀ PHẢN ỨNG BẮT NEUTRON

Ngành:

Vật lý Nguyên tử và Hạt nhân

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án này nghiên cứu tỷ số đồng phân (IR) và các hiệu ứng liên quan trong phản ứng quang hạt nhân (γ, n) và phản ứng bắt neutron (n, γ), một lĩnh vực quan trọng của Vật lý Hạt nhân. Mục tiêu chính là xác định IR thực nghiệm cho các hạt nhân trung bình và nặng có hình dạng cầu hoặc biến dạng, đồng thời xem xét các hiệu ứng như năng lượng kích thích, sự sai khác về spin, sự truyền mô men xung lượng, cấu hình nucleon và hiệu ứng kênh. Luận án cũng tính toán IR theo lý thuyết bằng cách sử dụng mã TALYS 1.95 kết hợp với công cụ mô phỏng GEANT4 để so sánh với kết quả thực nghiệm.

Phương pháp thực nghiệm bao gồm kích hoạt hạt nhân và đo phổ gamma off-line, sử dụng nguồn photon hãm và neutron từ máy gia tốc điện tử MT-25 tại phòng thí nghiệm phản ứng hạt nhân Flerov (FLNR), JINR, Dubna, Nga. Các tính toán lý thuyết được thực hiện với mã TALYS 1.95, xem xét sáu mẫu mật độ mức và tám hàm lực gamma, cùng với GEANT4 để mô phỏng phổ bức xạ hãm. Các kết quả thực nghiệm với độ chính xác cao được đóng góp vào ngân hàng dữ liệu hạt nhân.

Kết quả nghiên cứu đã nhận diện và tính toán thành công bảy cặp đồng phân trong phản ứng (γ, n) và sáu cặp đồng phân trong phản ứng (n, γ) trên nhiều đồng vị khác nhau (Hg, Eu, Cd, Ce, Se, Pd). Nhiều giá trị IR thực nghiệm mới đã được công bố lần đầu và đóng góp vào thư viện dữ liệu phản ứng hạt nhân thực nghiệm (EXFOR) của Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Quốc tế (IAEA). Các hiệu ứng ảnh hưởng đến IR như năng lượng kích thích, cấu hình nucleon, sự sai khác về spin và hiệu ứng kênh phản ứng đã được khảo sát. Các kết quả tính toán lý thuyết cho thấy xu hướng phụ thuộc năng lượng tương tự thực nghiệm, với một số mẫu mật độ mức và hàm lực gamma mô tả tốt hơn cho từng trường hợp cụ thể. Đặc biệt, hiệu ứng kênh trong phản ứng đối ngẫu (γ, n) và (n, γ) tạo ra cùng một cặp đồng phân đã được nghiên cứu sâu sắc. Nghiên cứu này cung cấp thông tin giá trị về cấu trúc hạt nhân và cơ chế phản ứng, đồng thời mở ra hướng phát triển các mô hình lý thuyết chính xác hơn.

Mục lục chi tiết:

• Chương 1: Sơ lược về đồng phân hạt nhân, tỷ số đồng phân và các hiệu ứng liên quan, tóm tắt phản ứng quang hạt nhân và phản ứng bắt nơtron, giới thiệu chương trình tính toán, mô phỏng phản ứng hạt nhân TALYS và GEANT4.
• Chương 2: Trình bày và giải thích phương pháp thực nghiệm và tính toán lý thuyết, các hiệu chỉnh cần thiết để thu được các kết quả với độ chính xác cao.
• Chương 3: Trình bày và thảo luận các kết quả thực nghiệm và lý thuyết, so sánh với các kết quả khác.
• Cuối cùng: Các kết luận và kiến nghị được đưa ra.