Tez özetleri Astronomi ve Uzay Bilimleri Anabilim Dalı

Kuantum Monte Carlo Yaklaşımında Parite İzdüşümlü

Seviye Yoğunluğu Hesaplamaları

Nükleer fizik ve astrofizikte uygulamaları olan seviye yoğunluğu konusunun problemlerinden biri, seviye yoğunluğunun taşıdığı temel bir özellik olan pariteye göre dağılımlarıdır. Bu konu, nükleer reaksiyonların istatistiksel hesaplamaları, parite ihlali yapan süreçler ve nötron yakalama reaksiyonlarıyla yakından ilgilidir.

Nükleer fiziğin ilk günlerinden bu yana temel bir araştırma konusu olan seviye yoğunluğu çalışmalarında son yıllarda teorik ve deneysel açıdan ciddi ilerlemeler kaydedilmiştir. Yakın zamanlara kadar yalnızca fenomenolojik modellerle ifade edilen seviye yoğunluğu, bir süreden beri çekirdek fiziği için geliştirilmiş olan kabuk modeli Monte Carlo (KMMC) yöntemleriyle mikroskopik olarak hesaplanabilmektedir. Ancak, seviye yoğunluğunun parite dağılımı konusunda hala çok az sayıda teorik ve deneysel çalışma vardır. Mevcut çalışmalar, seviye yoğunluklarının parite dağılımları üzerine etki eden faktörler hakkında önemli ipuçları vermiş olsa da, deneysel ve teorik bulgular arasında bazı çekirdekler için önemli farklılıklar saptanmıştır. Belli bir enerji değerinde pozitif ve negatif pariteli seviyelerin sayıca birbirine eşit olduğu varsayımı yaygın olarak kabul görmüştür.
Bu tezde, yukarıda bahsedilen ve çok başarılı bir yöntem olan Kuantum Monte Carlo yaklaşımı kullanılarak yıldızların termal reaksiyonlarında önemli bir yere sahip olan nikel çekirdeği izotoplarının sonlu sıcaklıklardaki gözlemlenebilirleri hesaplanmış, toplam ve pariteye bağlı nükleer seviye yoğunluğu elde edilmiştir. Sonuçlar, eşit dağılımlı parite hipotezi ile kıyaslanarak yaklaşımın doğruluğu çeşitli uyarılma enerjilerinde sınanmıştır. Ayrıca elde edilen sonuçlar mevcut deneysel verilerle bağımsız olarak kıyaslanmıştır, ⁵⁸Ni çekirdeği için J=2 kanalında pariteye bağlı deneysel seviye yoğunluğu verilerinin olması, KMMC yöntemiyle elde edilen sonuçlarla karşılaştırma imkanı sağlamıştır.