Çekirdeklerin Çekirdek Çarpıştırıcılarında incelenmesi - Makale
Nd144 ve Nd146 ÇEKİRDEKLERİNİN SEL-ÇEKİRDEK ÇARPIŞTIRICILARINDA İNCELENMESİ
Ekber GULİYEV a,b, Hüseyin KORUc, , Aynur ÖZCANc, Saleh SULTANSOYb,c
Ömer YAVAŞ d, Şenay YİĞİTe
aSakarya Üniversitesi, Fen-Edebiyat Fakültesi, Fizik Bölümü, Sakarya
b Azerbaycan Bilimler Akademisi, Fizik Enstitüsü, Baku, Azerbaycan
cGazi Üniversitesi, Fen-Edebiyat Fakültesi, Fizik Bölümü, 06500, Teknikokullar, Ankara
d Ankara Üniversitesi, Müh. Fak. Fizik Müh. Bölümü, 06100 Tandoğan, Ankara
eTürkiye Atom Enerjisi Kurumu, Eskişehir Yolu, 9. km, Ankara
ÖZET
Nükleer Fizik araştırmaları için Nükleer Rezonans Floresans (NRF) deneyleri ve bu deneyleri yapmak için ise yeterince monokromatik ışınım kullanmak çok önemlidir. Lineer elektron hızlandırıcılarına dayalı serbest elektron lazerlerinin (SEL) bu deneylerde kullanılması son yıllarda gündeme taşınmıştır. Bu lazerlerin SEL-Çekirdek çarpıştırıcılarında, hızlandırılmış tam iyonize çekirdek demetleri ile tepkimeye girmesi sonucu çekirdeklerin çalışılan uyarılma seviyeleri daha yüksek istatistikle çalışılabileceği gibi daha önce kullanılan ışınım özelliklerinin gözleme imkanı vermediği diğer uyarılma seviyelerinin de incelenmesi mümkün olacaktır. Ayrıca çekirdek seviyelerinin yaşam süreleri, spin ve parite değerleri gibi özelliklerini de inceleme imkanı sağlanmış olacaktır. Bu çalışmada Nd144 ve Nd146 çekirdeklerinin geleneksel NRF deneyleri ile çalışılamamış özelliklerinin SEL-Çekirdek çarpıştırıcılarında nasıl incelenebileceği tartışılmıştır.
Anahtar Kelimeler: SEL-Çekirdek çarpıştırıcısı, Serbest elektron lazeri, Çarpıştırıcı, Nd
1. GİRİŞ
Son çalışmalarda polarizasyon ölçümlerini içeren sistematik Nükleer Rezonans Floresans deneyleri ile bağımsız bir modelde hassas parite tayinleri yapılmıştır. Referanslarda da açıklandğı gibi zayıf uyarılmalar ve M1 orbital kuvvetlerinin detaylı olarak incelenmesi de mümkün olmuştur [1-5]. Deforme çift-çift çekirdeklerin spin ve yörüngesel karaktere sahip olan ve çeşitli deneysel tekniklerle gözlenen manyetik dipol uyarılmalarının oluşum durumlarının belirlenmesi bu bölge çekirdekleri için çok önemlidir. Yapılan her yeni çalışma hassasiyeti daha da arttırmakta çekirdeklerin yeni uyarılma seviyelerinin gözlenmesi mümkün olmaktadır. Bu çalışmalar esnasında bu uyarılmaların temelinde yer alan makas mod, spin titreşimleri ve kollektif uyarılmalar çekirdeğin yapısının belirlenmesinde önemli bilgiler sağlamaktadır.
Çekirdeklerin uyarılma seviyelerinin incelenmesi deneysel olarak kompleks ve zaman alıcı süreçlerdir. Periyodik tablodaki çekirdeklerin sayısı, her çekirdeğin birden çok izotopunun olduğu ve bu çekirdeklerin her bir gurubunun farklı özelliklere sahip olduğu düşünülecek olursa ve bunlara bir de çekirdeklerin bir çoğunun yüzlerce seviyesinin olduğu eklenirse nükleer spektroskopinin zenginliği ve bu alandaki çalışmaların derinliği anlaşılabilir. Elektron ve foton saçılma deneyleri ile parite tayini yapmak mümkündür. Fakat elektron saçılma deneyleri her enerji seviyesi için parite tayinine izin vermez özellikle dar çiftlenimli eneji durumları için elektron saçılma deneyleri parite tayini için uygun bir metot değildir. Bu durumlarda NRF deneylerinden yararlanmanın uygun olacağı vurgulanmıştır [6,7].
Çekirdek araştırmalarında bir çekirdeğin sadece birkaç seviyesinin belirlenmesi bile bir çok deneysel ve teorik çalışma gerektirmektedir. Düşük istatistik, teknik yetersizlikler gibi sorunlar bu seviyelerin çalışılmasında karşılaşılan en büyük sorunlar olmaktadır. Çekirdek seviyelerinin incelenmesi bu olumsuzluklar nedeniyle farklı metotlarla yapılmaktadır.
Deneysel olarak hassas sonuçlar elde etmek ancak hassas deneysel ortamla sağlanacaktır. Bu ortamın sağlanması için de en önemli etken foton saçılma deneylerinde uygun ışınım kaynağının kullanılmasıdır [8,9]. Son zamanlarda geliştirilen çeşitli teorik modeller ve simülasyon çalışmaları teorideki zorlukları aşmak için yeni ufuklar açmıştır. Deneysel çalışmalardaki zorluklar için ise yüksek enerjilere ulaşma çabaları sürmekte ve bu sayede geliştirilen cihazlarla deneysel alanda da büyük yenilikler yakalanmaktadır.
2. DENEYSEL NÜKLEER FİZİK ARAŞTIRMALARINDA IŞINIM KAYNAKLARININ ÖNEMİ
Nükleer fizik araştırmalarında en önemli olan konu çekirdek sisteminin yapısını bozmadan sistemin özelliklerini inceleyebilmektir. Bunun için çeşitli deneysel yöntemler geliştirilmiş ve kullanılmıştır. Bu güne kadar çekirdek seviyelerinin dipol ve manyetik dipol özelliklerini incelemek için (e,e¢), (p,p¢), (n,ng¢) gibi bir çok deneysel yöntem geliştirilmiş olmasına rağmen son zamanlarda gelişen ışınım kaynağı teknolojilerinin etkisi ile çok daha cazip hale gelen Nükleer Rezonans Floresans (NRF) deneyleri tüm bu çalışmaların önüne geçmiştir.
Çekirdek çok yoğun ve tam anlaşılamayan bir ortamdır. Bu ortamda yapılan bir çok çalışmada radyoaktif kaynaklardan yayınlanan g ışınları spektrumunun incelenmesi uyarılmış nükleer durumlar hakkında bilgi edinmemizi sağlayacaktır. Gamma ışınımının ölçümü yüksek çözme gücüne sahip detektörlerin geliştirilmesi ile oldukça basitleşmiştir.
Uyarılmış durumların deneysel olarak özelliklerinin belirlenmesi teorik çalışmaların doğrulanması için de çok gereklidir. g ışını spektroskobisi bu bilgiyi elde etmek için en hassas ve kolay bir yoldur.
Fakat periyodik tablodaki tüm çekirdekler radyoaktif değildir ve kendiliklerinden ışıma yapmazlar. Bu çekirdekleri incelemek için bu onlarınenerji seviyelerinin uyarılması ve ışınım yayınlamasının sağlanması gerekmektedir. İşte bu durumda hiç bilinmeyen yada teorik metotlarla hesaplanmış olan bu enerji seviyelerini uyarabilmek için çok hassas ışınım kaynakları elde etmek zorunluluğu doğmaktadır.
g ışını yayınlanmasının tersi g ışını soğurulmasıdır. Taban durumdaki çekirdek Egkadar enerjili bir foton soğurarak bu durumun DE enerjisi kadar üzerindeki bir uyarılmış duruma geçer böylece uyarılmış bir düzey elde edilmiş olur.
Çekirdek bu düzeyde kararsız olduğundan kararlı olduğu düzeye geçmek için aldığı enerjiyi foton olarak yayınlayarak karalı duruma döner. NRF olarak adlandırılan metodun kullanılması ile çekirdek seviyeleri kısmen daha rahat olarak incelenmektedir. Çünkü ışınımın soğurulması ve tekrar yayınlanması süreci çok iyi bilinen ve çalışılan bir süreçtir.
Rezonans deneyleri için enerjisi ayarlanabilen foton kaynakları için frenleme ışınımları, bremsstrahlung ışınımları ve sinkrotron ışınımları kullanılmaktadır. Fakat bu ışınımlar istenilen özellikleri (yüksek spektral şiddet (I= Ng/eV. s), iyi monokromatiklik, ayarlanabilir enerji ve iyi derecede kutuplanma (Pg»100%)) aynı anda sağlamadığından dolayı çalışmalardan istenilen verim alınamamıştır.
Çekirdek seviyelerinin incelenmesinde çok önemli olan ışınım kaynaklarının bu özellikleri geleneksel yöntemler kullanılarak elde edilemediğinden çekirdek seviyeleri hakkında yapılan çalışmalar da genel olarak hep eksik bir yön kalmıştır. Elde edilen ışınımların istenilen özellikleri tam olarak karşılamaması sonucu istenmeyen fon ışımaları elde edilen spektrumların değerlendirilmesini etkilerken enerji seviyelerinin belirlenmesine de zarar vermektedir. Teorik olarak enerjisi hesaplanan bir seviyenin doğrulanmasının sağlanması için ise enerjisi ayarlanabilen bir ışınım kaynağı kullanamamak ta deneysel çalışmaların yapılmasını zorlayıcı bir faktördür. Ayrıca kullanılacak ışınımın istenilen düzeyde kutuplanamaması da parite tayinleri açısından olumsuz yönde etkili bir faktördür.
Nükleer fizik araştırmalarında karşılaşılan diğer sorunlar ise yeterince çözümleme gücüne sahip olan dedektörlerin mevcut olmamasıdır. Bu sorunların aşılması ancak yüksek teknolojik araştırmalar ve gelişmelerle mümkün olacaktır. Işınım kaynağı konusunda son teknolojik gelişmeler Serbest Elektron Lazer ışınımını gündeme getirmiş ve sayılan özelliklerin tamamını üzerinde taşıyan bir ışınım kaynağı olarak NRF deneylerinin vazgeçilmez bir parçası olma konusunda iddialı bir kaynak olduğunu göstermiştir. Ayrıca NRF deneyleri için ise SEL-Çekirdek çarpıştırıcıları en uygun deneysel ortamı sağlama konusunda önemli bir gelişme olacaktır.
SEL ışınımının özelliklerini diğer ışınım kaynaklarının özellikleri ile karşılaştıracak olursak; bu güne kadar ışınım kaynağı olarak kullanılan Compton Fotonları spektral şiddet açısından SEL fotonlarından yaklaşık olarak 1017 kat daha zayıf şiddete sahipken, polarize Bremsstrahlung ışınımı 1015 kat daha zayıftır. Aynı karşılaştırmayı monokromatiklik için yapacak olursak Compton Fotonları %2.7 düzeyinde monokromatikliğe sahipken SEL fotonları % 10-2 monokromatiklikle dikkat çekmektedir. Kutuplanma açışından bir karşılaştırma yapılacak olursa Bremsstrahlung ışınımı %10-30 arasında bir kutuplanmaya sahipken Compton Fotonları ve SEL fotonları % 100 kutuplanma ile birinci sıradadır. Bu karşılaştırmalar göz önüne alınacak olursa SEL fotonlarının deneysel NRF çalışmalardaki başarı oranını çok yükseklere çekebilecektir [10].
3.SEL-ÇEKİRDEK ÇARPIŞTIRICILARININ NÜKLEER FİZİĞE KATKILARI
Serbest Elektron Lazer (SEL) ışınımının elde edilmesi ile büyük bir teknik gelişme sürecine başlanılmıştır. Bu süreci daha da hızlandıran etken elde edilecek SEL demetlerinin çekirdek çarpıştırıcıları ile birlikte kullanılması olacaktır [11].
Nükleer fizik araştırmalarında çekirdekler daima durgun hedefler olarak kullanılmış ve tüm deneylerde bu çekirdeklerin enerji seviyelerini uyarmak için aynı enerjili fotonlar ya da foton kullanılmayan deneylerde de aynı enerjili parçacıklar kullanılmıştır. Bu yöntem deneysel çalışmalara ekstra yük getirmektedir. Yüksek enerji değerlerindeki enerji seviyelerine uygun enerjili foton ya da parçacık elde etmek oldukça zor olduğu gibi hayli vakit alıcı bir çalışmadır.
Bu deneylerde çekirdek Şekil 1’de gösterildiği gibi hızlandırıcının tipine göre belirli enerjilere kadar hızlandırılmış hareketli bir hedef olarak kullanılırsa bu taktirde keV enerjili bir foton demeti ile MeV enerjili bir seviye rahatlıkla uyarılacak ve bu sayede deneyler daha hızlı ve daha kolay sonuca gidecektir. [12]. Çekirdek demetleri hızlandırıcılarda yüksek göreli hızlara ulaştırıldıktan sonra elde edilen enerjili SEL demetleri ile çarpıştırılırsa çekirdek durgun çerçevesinde SEL demetinin enerjisi
(1)
olarak algılayacaktır. Burada çekirdeğin Lorentz faktörü
(2)
ifadesi ile verilir. SEL demetinin enerjisi ise
(3)
ifadesiyle verilir. Burada uyarılmış seviyenin enerjisi, Z ve A ise çekirdeğin atom ve kütle numarasıdır. Tablo 1’de 144Nd ve 146Nd çekirdekleri için HERA ve LHC üzerinde kurulması muhtemel SEL*Çekirdek çarpıştırıcılarının ana parametreleri verilmiştir. Tablo 3 ve 4’de 144Nd çekirdeği için sırasıyla LHC ve HERA çarpıştırıcıları için SEL demeti enerjisini, t yaşam süresini çarpımını , l dedektör merkezinin çarpışma noktasından olan uzaklığını, Nolay/s saniyedeki olay sayısını göstermektedir. Aynı ifadeler Tablo 5 ve 6 ‘da 146Nd çekirdeği için verilmiştir.
SEL demetinin enerjisinin ayarlanabilir olması çok sık olarak yerleşik uyarılma seviyelerinin ve hatta gömülü seviyelerin incelenmesine imkan sağlayacaktır. Bu sayede teorik olarak bulunan fakat deneysel olarak doğrulanamayan seviyelerin de titiz olarak çalışılması mümkün olacaktır.
Hızlandırıcılarda hızlandırılan çekirdekler demetler halinde ve demetlerde paketçikli yapıdadır. SEL demeti de paketcikli yapıda olduğuna göre nçek ve ng yoğunluklu çekirdek ve ışın paketcikleri frekansıyla çarpışacaktır. Bu durumda birim zamanda birim kesit alanı başına etkileşme sayısını gösteren ışınlık (lüminosite)
(4)
ile tanımlanır. Burada SEL demetindeki fotonların ve ise paketcikteki çekirdeklerin sayısıdır, ise paketçikteki elektron demetlerinin sayısı, tekrarlama frekansı, ve demetlerin düşey ve yatay boyutlarının en büyük değerleridir. 144Nd ve 146Nd çekirdekleri HERA ve LHC hızlandırıcılarının ışınlık değerleri (4) bağıntısından LHERA =6.4 1029 ve LLHC =5.8 1028 olarak hesaplanmıştır. Bu hesaplamalarda ng= 1013 olarak alınmıştır. HERA ve LHC çarpıştırıcılarında 144Nd ve 146Nd çekirdekleri için demet ana parametreleri Tablo 1’de E, GeV olarak proton demet enerjisini , g Lorentz faktörünü ve L ışınlık değerleri verilmiştir.
Nükleer fizik araştırmalarında düşük istatistik nedeni ile bir çok seviye incelenememiş yada güvenilir sonuçlar alınamamıştır. Olay sayısı bu önerilen deney düzeneyinde ışınlık ve ortalama tesir kesiti ile orantılı olarak
(5)
ifadesiyle tanımlanır. Elde edilen olay sayıları Tablo 1’den incelenecek olursa düşük istatistik nedeni ile oluşan problemlerden de bu sistem sayesinde kurtulma imkanının sağlanmış olacağı görülecektir. Tablo 2 ve 5’de sırasıyla 144Nd ve 146Nd çekirdeklerinin ana karakteristikleri verilmektedir. Tablolarda Jp spin parite değerlerini, T1/2 seviye yarı ömrünü, G eV cinsinden seviye genişliğini ,srez ve sort, rezonans ve ortalama tesir kesitini göstermektedir.
Bu çalışmada çekirdek hızlandırıcısı olarak HERA ve LHC hızlandırıcıları seçilmiş ve çekirdek demeti parametreleri için bu hızlandırıcıların parametreleri temel alınmıştır. SEL demeti parametreleri için ise (Tesla Test Facility) TTF SEL parametreleri temel alınmıştır [ http://tesla .desy.de].
Son zamanlarda SEL çekirdek çarpıştırıcılarının nükleer spektroskopi açısından avantajları Sm, Pb, Ce, C, Th gibi çekirdekler için değişik makalelerle araştırma grubumuz ca tartışılmıştır [11-15].
4. Nd ÇEKİRDEKLERİNİN ENERJİ SEVİYELERİ
Çalışmamızın önceki bölümlerinde de belirttiğimiz gibi çekirdek araştırmalarında bir tek seviyenin kesin olarak belirlenmesi bile bir çok deneysel ve teorik çalışma gerektiren ve tam doğru değerlerin elde edilmesi hassas çalışmalara bağlı olan süreçlerdir. 144Nd çekirdeğinin bu çalışmada seçilen seviyelerinin daha önceki çalışma sonuçlarını gözden geçirecek olursak bunu daha iyi anlamış oluruz.
696.5 – 1314.5 seviyeleri: bu seviyelerin parite ve spinleri sırasıyla 2+ , 4+ olarak belirlenmiştir [16- 21]. Bu spin belirlemeleri ile 477.0, 617.9 ve 696.5 keV g geçişlerinin elde edilen açısal dağılımları çok iyi anlaşılmış oldu. Ge dedektörünün neden olduğu zayıf geri fonlar bu sonuçlar için ihmal edilmiştir.
2185.6 seviyesi : bu seviyenin spin ve paritesi 1- olarak tayin edildi [17,21]. 2184.9 ve 1488.9 keV g ışınları için elde edilen açısal dağılım verileri bu spin parite tespitinin doğruluğunu desteklemektedir.
Sadece bu üç seviyenin çalışılması için bir çok bilim adamı yıllarca çalışmışlar ve yapılan her çalışma sağlanan teknik gelişmelerle bir önceki çalışmayı daha da ileri götürmüştür. Fakat bu çalışmalar düşük istatistik nedeni ile ne yazık ki yıllarca sürmüştür. Aynı durum tüm çekirdekler için geçerli olduğundan nükleer fizik araştırmalarında yüksek istatistik yani fazla olay sayısının elde edilebilmesi bu çalışmalara çok büyük bir ivme kazandıracaktır. Tablodaki veriler dikkatlice incelenecek olursa incelenmesi zor olan yaşam süresi femto saniyelerle ölçülen seviyelerin incelenmesinin bile yüksek olay sayısı sayesinde çok kolaylaşacağı gözlenmektedir.
5. SPİN ve PARİTE BELİRLENMESİ
Uyarılmış çekirdeklerin spinleri durgun hedef deneylerinde yayılan ışınların açısal dağılımlarının kullanılması ile belirlenebilir. SEL-Çekirdek çarpıştırıcısı durumunda laboratuar ortamında açısal dağılımdan enerji dağılımına geçebiliriz. Spin 1 ve spin 2 durumunda açısal dağılım durgun çerçevede
W1(q)= 3/4 ( 1+ cos2q ) (6)
W2(q)= 5/4 ( 1- 3cos2q + 4cos4q ) (7)
ifadeleriyle verilmektedir. Laboratuar sisteminde (g>>1) bu dağılımlar dedektör tarafından enerji dağılımı olarak gözlenecektir:
W1(x)= 3/4 ( x2 -2x+2 ) (8)
W2(x)= 5/4 ( 4x4 -16 x3+21x2 –10x+2 ) (9)
Burada x= Eg / gAw dır ve x: 0’dan 2’ye kadar değişir. (x=0 için q=1800 ve x=2 için q=00 dir.)
J=1 ve J=2 için normalize enerji dağılımının x’e bağlılığını gösteren bir grafik çizildiğinde eğrileri birbirinden ayırmak için 100 olayın yeterli olacağı brlirgin olarak gözlenir. Önerilen metotta elde edilecek yüksek istatistik, spin değerlerini belirlemede kolaylık sağlar[22].
6. PARİTE BELİRLENMESİ
Parite ölçümü için prensipte iki yol vardır: Lineer polarize fotonlar giriş kanalında kullanılabilir veya saçılan fotonların lineer polarizasyonu ölçülebilir. SEL demetinin yüksek derecede polarizasyona sahip olmasından dolayı SEL-Çekirdek çarpıştırıcıları parite ölçümleri için ideal bir yöntem olarak değerlendirilebilir.Durgun çekirdek çerçevesinde, 0+ temel düzeyine sahip çekirdeklerin spini 1 olan dipol uyarılmalarının p paritesi, lineer polarizasyona sahip SEL demeti kullanılarak
(10)
ölçümü ile kolayca belirlenebilir.
SEL- Çekirdek çarpıştırıcısı durumunda q=900 değeri Eg=gA w enerjisine sahip fotonlara karşılık geliyor. Bu fotonlar hmax = 1/gA açısı ile yayınlanır (burada h yayınlanan foton ile gelen çekirdek demeti arasındaki açıdır). Laboratuar çerçevesine geçildiğinde azimutal j açısı değişmeyecektir. Eğer dedektör etkileşme noktasından 100 m mesafede yerleştirilirse yayılan fotonların yarıçapı yaklaşık 1m olan daire içerisinde dedekte edilecektir. Böylece parite kolayca ölçülecektir [22].
7. SONUÇ
Nükleer fizik araştırmaları için önemli bir gelişme sağlayacak olan SEL fotonlarının özelliklerine hızlandırıcıların da deneysel ortam olarak sağladıkları katkılar sayesinde çalışmalar daha güvenilir ve hızlı bir şekilde yapılacaktır. Aynı zamanda çok yüksek enerjiler çok daha düşük enerjili foton demetleri ile kolayca incelenebileceği için deneysel ortamda bu nedenle karşılaşılan bir çok sorundan da kurtulma imkanı elde edilecektir. SEL fotonlarının yoğunluğu ve yüksek derecede polarize olması uyarılmış çekirdeklerin spin ve parite belirlemelerinde büyük kolaylık sağlayacaktır. Genel olarak SEL-Çekirdek çarpıştırıcıları nükleer fizik araştırmalarında (g,g¢) reaksiyonlarının rolünü oldukça genişletecektir.
TEŞEKKÜR
Bu çalışma DPT2002K120250 ve DPT2002K120190 no’lu projeler tarafından desteklenmiştir.
Çarpıştırıcı
|
E(GeV)
|
g 144Nd
|
g 146Nd
|
L(cm-2s-1)
|
LHC
|
7000
|
3110
|
7463
|
5.8 1028
|
HERA
|
1000
|
45
|
1066
|
6.4 1029
|
Tablo 1. LHC ve HERA’ya dayalı SEL-çekirdek çarpıştırıcılarının ana parametreleri.
E (keV)
|
Jp
|
T1/2
|
G(eV)
|
sres (m2)
|
sort (m2)
|
696.5
|
2+
|
4.51 ps
|
1.46 10-4
|
2.58 10-16
|
5.4 10-22
|
1314.5
|
4+
|
7.4 ps
|
8.91 10-5
|
1.3 10-16
|
8.86 10-25
|
2185.6
|
1-
|
11fs
|
0.06
|
1.57 10-17
|
4.32 10-21
|
Tablo 2. 144Nd çekirdeğinin uyarılmalarının ana karakteristikleri.
E (keV)
|
w0 (eV)
|
t
|
l(m)
|
Nolay/s
|
696.5
|
111
|
1.4 10-8
|
4.2
|
3. 107
|
1314.5
|
211
|
2.3 10-8
|
6.9
|
5. 104
|
2185.6
|
351
|
3.4 10-11
|
0.01
|
2. 108
|
Tablo 3. SELgÄLHC çarpıştırıcısında 144Nd
uyarılmaları
E (keV)
|
w0 (eV)
|
t
|
l(m)
|
Nolay/s
|
696.5
|
7738
|
2.0 10-10
|
0.06
|
3 109
|
1314.5
|
14605
|
3.3 10-10
|
0.1
|
6 107
|
2185.6
|
24284
|
4.9 10-13
|
1.510-4
|
3 109
|
Tablo 4. SELgÄHERA çarpıştırıcısında 144Nd uyarılmaları
E(keV)
|
Jp
|
T (1/2)
|
G (eV)
|
sres (m2)
|
sort (m2)
|
453.7
|
1
|
21.6 ps
|
3 10-5
|
3.6 10-16
|
2.4 10-22
|
1376.8
|
1-
|
64 fs
|
1 10-2
|
4 10-17
|
3 10-23
|
1470.5
|
2+
|
0.3 ps
|
2.2 10-3
|
5.8 10-17
|
8.7 10-22
|
2355.8
|
1
|
19 ps
|
3 10-2
|
1.3 10-17
|
2 10-25
|
2681.4
|
1-
|
0.08 ps
|
8.25 10-3
|
1 10-17
|
3.1 10-26
|
2756.8
|
1-
|
5.3 fs
|
0.12
|
1 10-21
|
110-23
|
2829.9
|
1-
|
67 fs
|
9.8 10-3
|
9.4 10-18
|
3 10-23
|
3275.9
|
1+
|
22 fs
|
3 10-2
|
7 10-18
|
6.4 10-22
|
3292.5
|
1
|
13 fs
|
5 10-2
|
1 10-21
|
1 10-23
|
3410.9
|
1+
|
8.4 fs
|
7 10-2
|
6.4 10-18
|
1 10-23
|
3428.9
|
1
|
31 fs
|
2 10-2
|
6.4 10-18
|
3.7 10-22
|
3576.9
|
1+
|
6.9 fs
|
9 10-2
|
5.9 10-18
|
1 10-23
|
3633.9
|
1
|
25 fs
|
2 10-2
|
5.7 10-17
|
3 10-23
|
3709.2
|
2+
|
45 fs
|
1.5 10-2
|
9.1 10-18
|
3.4 10-22
|
3750.9
|
1-
|
16 fs
|
4 10-2
|
5.3 10-18
|
5.7 10-22
|
3779.9
|
1
|
22 fs
|
3 10-2
|
5.2 10-18
|
4.2 10-22
|
3797.9
|
1
|
21 fs
|
3 10-2
|
5.2 10-18
|
4.1 10-22
|
3974.9
|
1
|
17 fs
|
3 10-2
|
4.7 10-18
|
4.8 10-22
|
Tablo 5. 146Nd çekirdeğinin uyarılmalarının ana karakteristikleri.
E(keV)
|
w0 (eV)
|
t
|
l (m)
|
Nolay/s
|
453.77
|
74
|
6.62 10-8
|
19.8
|
1 107
|
1376.8
|
224
|
2 10-10
|
0.06
|
2 107
|
1470.5
|
239
|
9.2 10-10
|
27.10-3
|
5 107
|
2355.8
|
384
|
5.8 10-11
|
17.10-3
|
1 104
|
2681.4
|
437
|
2.4 10-6
|
73.10-3
|
2 103
|
2756.8
|
449
|
1.6 10-11
|
4.9 10-3
|
3 104
|
2829.9
|
461
|
2 10-10
|
60 10-3
|
2 102
|
3275.9
|
534
|
6.7 10-11
|
20 10-3
|
4 103
|
3292.5
|
536
|
4 10-11
|
10 10-3
|
6 107
|
3410.9
|
556
|
2.6 10-11
|
7.7 10-3
|
8 103
|
3428.9
|
559
|
9.5 10-11
|
28 10-3
|
2 107
|
3576.9
|
583
|
2.1 10-11
|
6.4 10-3
|
9 107
|
3633.9
|
592
|
7.6 10-11
|
22.10-3
|
2 108
|
3709.2
|
604
|
1.4 10-10
|
40 10-3
|
2 107
|
3750.9
|
611
|
4.9 10-11
|
14 10-3
|
3 107
|
3779.9
|
616
|
6.7 10-11
|
20 10-3
|
2 107
|
3797.9
|
619
|
6.4 10-11
|
19 10-3
|
2 107
|
3974.9
|
648
|
5.2 10-11
|
15 10-3
|
3 107
|
Tablo 6. SELgÄLHC çarpıştırıcısında 146Nd uyarılmaları
E(keV)
|
w0 (eV)
|
t
|
l (m)
|
Nolay/s
|
453.7
|
212
|
9.4 10-12
|
3 10-3
|
2 108
|
1376.8
|
645
|
6.8 10-11
|
2 10-2
|
2 107
|
1470.5
|
689
|
3 10-10
|
9 10-2
|
6 108
|
2355.8
|
1103
|
2 10-8
|
6
|
1 105
|
2681.4
|
1257
|
8.5 10-11
|
2.5 10-2
|
2 104
|
2756.8
|
1293
|
5.6 10-12
|
1.68 10-3
|
6 106
|
2829.9
|
1327
|
7.1 10-11
|
2.1 10-2
|
2 107
|
3275.9
|
1536
|
2.3 10-11
|
6.9 10-3
|
4 108
|
3292.5
|
1554
|
1.3 10-11
|
3.9 10-3
|
6 106
|
3410.9
|
1599
|
8.9 10-12
|
2.6 10-3
|
6 106
|
3428.9
|
1608
|
3.3 10-11
|
9.9 10-3
|
2 108
|
3576.9
|
1677
|
7.3 10-12
|
2.1 10-3
|
6 106
|
3633.9
|
1704
|
2.6 10-11
|
7.8 10-3
|
2 108
|
3709.2
|
1739
|
4.7 10-11
|
1.4 10-2
|
2 108
|
3750.9
|
1759
|
1.7 10-11
|
5.1 10-3
|
4 108
|
3779.9
|
1772
|
2.3 10-11
|
6.9 10-3
|
3 108
|
3797.9
|
1781
|
2.2 10-11
|
6.6 10-3
|
3 108
|
3974.9
|
1864
|
1.8 10-11
|
5.4 10-3
|
3 108
|
Tablo 7. SELgÄHERA çarpıştırıcısında 146Nd uyarılmaları
Şekil 1. SEL Çekirdek Çarpıştırıcısının Şematik Gösterimi
8. KAYNAKLAR
[1]U. Kneissl et al. Prog. Part. Nucl. Phys.37 (1996) 349
[2] C.Wesselborg et al. Phys Lett. 207 B (1988) 22-26
[3] D.Bohle et al. Phys Lett. 148B (1984a) 260-264
[4] A.Richter et al. Phys Lett. 195B (1987) 326-330
[5] D.Bohle et al. Nucl.Phys.A 458 (1986) 205-216
[6] U. Hartmann et al. Nucl.Phys.A 499 (1989) 93-99
[7] H.Friedrichs et al.Phys. Rev. C45 (1992) R892-895
[8] P. Mohr Nucl. Instr. and Meth. A 423 (1999) 480
[9] F.R. Metzger Prog. Part. Nucl.Phys. 7 (1959) 54
[10] A.A. Kuliev et al. Int.J. of Mod. Phys.E 9 (2000) 249
[11] H.Aktaş et al., Nucl. Instr. Meth. A428 (1999) 271
[12] S.Sultansoy Turk J. of Phys. 22 (7)1998 575
[13] Guliyev, E. et. al. İnt.J. Mod. Phys, E 11(2002). 501-508
[14] Guliyev, E. et al. Nucl. Phys.A 690 (2001) 255c-258c
[15] Koru H. et al. Int. J. Mod. Phys E 12 (2003) 533-541
[16] Barette J.et al. Can.J. Phys. 46 (1968) 2189
[17] Raman S.et al. Nucl. Phys. A 117 (1968) 407
[18] Avotina M.P. et al. S. J. Nucl. Phys. 11 (1970)
629
[19] Raman S. et al. Phys. Rev. C7 (1973) 1995
[20] Behar M. et al. Nucl.Phys.A219 (1974) 516
[21] Fasching J.L. et al. Phys. Rev. C1 (1970) 1126
[22] H.Koru et al. 8. Ulusal Nükleer Bilimler ve Teknolojileri Kongresi, Ekim 2003, Kayseri [http://www.taek.gov.tr/kongreler/nbtk2003]
|