PhD Thesis: Elastic Scattering at Low Energy Within Microscopic Nuclear Models

Luận án tiến sĩ vật lý nghiên cứu tán xạ đàn hồi hạt nhân năng lượng thấp. Phân tích tương tác hạt nhân bằng các mô hình cấu trúc hạt nhân vi mô.

Trường ĐH

University of Science, Vietnam National University HCMC

Chuyên ngành

Atomic and Nuclear Physics

Tác giả

Luan An

Thể loại

Luận án tiến sĩ

Năm xuất bản

Số trang

86

Thời gian đọc

13 phút

Lượt xem

0

Lượt tải

0

Phí lưu trữ

40 Point

Tóm tắt nội dung

I. Tán xạ đàn hồi ở năng lượng thấp và mô hình hạt nhân

Tán xạ đàn hồi tại năng lượng thấp là một quá trình quan trọng trong vật lý hạt nhân. Nó cho phép nghiên cứu cấu trúc hạt nhân thông qua các tương tác giữa nucleon. Các mô hình vi mô cung cấp cái nhìn sâu sắc về cách thức tương tác này diễn ra. Đặc biệt, việc sử dụng các mô hình như mô hình shell hay Hartree-Fock giúp hiểu rõ hơn về cấu trúc của các hạt nhân.

1.1. Khái niệm tán xạ đàn hồi

Tán xạ đàn hồi xảy ra khi một hạt tương tác với một hạt khác mà không có sự biến đổi nào về cấu trúc nội tại. Điều này giúp xác định chính xác các thông số của hạt nhân mục tiêu.

1.2. Ý nghĩa của năng lượng thấp

Ở năng lượng thấp, các tương tác trở nên rõ ràng hơn. Mô hình hạt nhân phải tính đến các yếu tố nhỏ như ảnh hưởng của lực hấp dẫn và lực đẩy giữa các nucleon.

II. Mô hình tiềm năng quang học trong tán xạ

Mô hình tiềm năng quang học là một công cụ quan trọng trong việc mô phỏng tán xạ đàn hồi. Nó cho phép mô tả hiệu ứng của các tương tác giữa các nucleon. Các phương pháp như mô hình folding và các tính toán ab initio mang lại kết quả chính xác hơn cho việc tính toán các cross-section.

2.1. Tiềm năng quang học phi thường

Tiềm năng quang học phi thường được xây dựng từ các dữ liệu thực nghiệm. Nó cho phép dự đoán các đặc tính của tán xạ đàn hồi với độ chính xác cao.

2.2. Tiềm năng quang học vi mô

Tiềm năng quang học vi mô được phát triển từ các nguyên lý cơ bản của lý thuyết trường lượng tử. Nó dẫn đến những hiểu biết mới về cách mà nucleon tương tác trong giới hạn nhỏ.

III. Tương tác nucleon nucleon và vai trò của chúng

Tương tác giữa các nucleon là yếu tố quyết định trong cấu trúc hạt nhân. Lực tương tác này không chỉ phụ thuộc vào khoảng cách mà còn vào các điều kiện bên ngoài như spin và động năng. Các mô hình khác nhau, từ Shell model đến Hartree-Fock, đều cố gắng mô tả sự phức tạp của tương tác này.

3.1. Lực hấp dẫn và lực đẩy

Lực giữa các nucleon có thể được phân chia thành lực hấp dẫn và lực đẩy. Sự cân bằng giữa hai lực này quyết định tính bền vững của hạt nhân.

3.2. Mô hình hạt nhân và cấu trúc

Mô hình shell và các mô hình cluster giúp mô tả cấu trúc của hạt nhân một cách chi tiết. Những mô hình này cũng giúp hiểu rõ hơn về cách mà các nucleon sắp xếp trong hạt nhân.

IV. Phương pháp tính toán trong nghiên cứu tán xạ

Nghiên cứu tán xạ đàn hồi sử dụng nhiều phương pháp tính toán khác nhau. Từ các phương pháp truyền thống đến các phương pháp hiện đại như Density Functional Theory, mỗi phương pháp đều có ưu điểm riêng. Việc áp dụng các phương pháp này giúp cải thiện độ chính xác trong mô hình hóa các tương tác hạt nhân.

4.1. Tính toán ab initio

Các tính toán ab initio dựa trên các nguyên lý cơ bản của vật lý. Chúng cung cấp những dự đoán rất chính xác về các đặc tính của hạt nhân.

4.2. Mô hình Folding

Mô hình folding sử dụng các tiềm năng quang học để tái tạo các đặc tính tán xạ. Đây là một phương pháp mạnh mẽ trong việc phân tích các dữ liệu thực nghiệm.

V. Kết luận về tán xạ đàn hồi ở năng lượng thấp

Tán xạ đàn hồi ở năng lượng thấp mở ra nhiều cơ hội nghiên cứu cho vật lý hạt nhân. Các mô hình vi mô giúp làm sáng tỏ những khía cạnh chưa được khám phá, từ cấu trúc hạt nhân đến các tương tác phức tạp giữa nucleon. Nghiên cứu này không chỉ có ý nghĩa lý thuyết mà còn có ứng dụng thực tiễn trong nhiều lĩnh vực khoa học.

5.1. Triển vọng nghiên cứu

Nghiên cứu tiếp theo sẽ tập trung vào việc phát triển các mô hình mới và cải thiện độ chính xác của các tính toán. Điều này sẽ giúp hiểu rõ hơn về cấu trúc hạt nhân.

5.2. Ứng dụng trong thực tiễn

Hiểu biết về tán xạ đàn hồi có thể ứng dụng trong nhiều lĩnh vực, bao gồm y học và công nghiệp hạt nhân. Những tiến bộ trong nghiên cứu này sẽ mang lại lợi ích lớn cho xã hội.

Xem trước tài liệu
Tải đầy đủ để xem toàn bộ nội dung
Luận án tiến sĩ vật lý elastic scattering at low energy within the microscopic nuclear structure models

Tải xuống file đầy đủ để xem toàn bộ nội dung

Tải đầy đủ (86 trang)

Trích đoạn nội dung luận án

Tải xuống để đọc toàn bộ

VIETNAM NATIONAL UNIVERSITY HCMC UNIVERSITY OF SCIENCE ELASTIC SCATTERING AT LOW ENERGY WITHIN THE MICROSCOPIC NUCLEAR STRUCTURE MODELS (Mô tả tán xạ đàn hồi ở năng lượng thấp sử dung các mẫu vi mô cấu trúc hạt nhân) PhD THESIS OF PHYSICS HOCHIMINH CITY - 2023 VIETNAM NATIONAL UNIVERSITY HCMC UNIVERSITY OF SCIENCE ELASTIC SCATTERING AT LOW ENERGY WITHIN THE MICROSCOPIC NUCLEAR STRUCTURE MODELS Speciality: Atomic and Nuclear Physics Code: 62 44 05 01 Reviewer 1: GS. Lé Van Hoang Reviewer 2: PGS. Nguyén Xuan Hai Reviewer 3: PGS. D6 Quang Binh Independent reviewer 1: PGS.

Nguyén Xuan Hai Independent reviewer 2: TS. Nguyén Ngoc Anh SUPERVISORS 1. Associate Professor Tran Viet Nhan Hao 2. Professor Philippe Quentin HOCHIMINH CITY - 2023 DECLARATION I, Nguyen Hoang TUNG, hereby declare that the details mentioned in this thesis with the title, "ELASTIC SCATTERING AT LOW-ENERGY WITHIN THE MICROSCOPIC NUCLEAR STRUCTURE MODELS" are true and cor- rect to the best of my knowledge, and the work presented in it is my own.

I take full responsibility for the accuracy of the particulars mentioned. I confirm that: » This work was done wholly or mainly during my candidature for a research degree at this University. e Where any part of this thesis has previously been submitted for a degree or other qualification at this University or any other institutions, this has been clearly stated. e Where I have consulted the published work of others, this is always clearly attributed.

e Where I have quoted from the work of others, the source is always given. With the exception of such quotations, this thesis is entirely my own work. » Ï have acknowledged all main sources of help. e Where the thesis is based on work done by myself jointly with others, I have made clear exactly what was done by others and what I have contributed myself.

Signed: Name: ii ACKNOWLEDGMENTS What is LUCK? At any personal experiences which had specific definitions for their own ones. To me, I have been being the luckiest person for over seven years in my life that I met many great people who helped, guided, and inspired me. Without their support, I would have accomplished much less, if anything at all. I would like, foremost, to express my thanks to Assoc.

Tran Viet Nhan Hao for being the supervisor of this thesis. I am grateful for his constant care of my scientific problems and attention paid to the progress in my research as well as for the help in the development of numerical tools necessary in our work. I appreciate frequent discussions as well as the corrections and comments con- cerning this dissertation. I am specifically thankful to Professor Philippe Quentin who agreed to be the co-supervisor of this thesis.

I am especially grateful for his ideas, enthusiasm, vital discussions and clarifications. His corrections of the text of this thesis and critical remarks contributed strongly to the actual contents of this work. I would also like to express my gratitude to my sisters, my parents for their love and support, especially my mom, who always gives her endless supporting to my studying route for years. Hué City, November 2021 11 TABLE OF CONTENTS DECLARATION.

ii TABLE OF CONTENTS. iii LIST OF ABBREVIATIONS. iv LIST OFEIGURES. V LIST OF TABLES.

OPTICAL POTENTIAL 4 11 Phenomenological optical potenHal.2 Microscopic optical potentlal.21 Ab initio approaches .2 Nuclear matter approach.3 Nuclear structure approach. SELF-CONSISTENT MEAN FIELD AND BEYOND 18 2.1 Self-consistent mean-field.3 Effective phenomenological Skyrme interactions .2 Nuclear implementation of density functional theory .3 Beyond mean-field approach .4 Schrödinger equations for microscopic optical potential .3 Proton elastic scattering .4 The role of velocity-dependent and spin-orbit terms .5 The role of central term and density-dependent term.6 The role of momentum-density dependent term. CONCLUSIONS 62 PUBLISHED PAPERS 64 REFERENCES 65 APPENDIX A. Explicit calculation of the PVC vertex 71 APPENDIX B.

Analyzing power 72 lv LIST OF ABBREVIATIONS BCS Bardeen Cooper Schrieffer HF Hartree Fock HFB Hartree Fock Bogoliubov KD Koning-Delaroche MOP Microscopic Optical Potential NA nucleon-nucleus NN nucleon-nucleon OM Optical Model OP Optical Potential NSM Nuclear Structure Model POP Phenomenological Optical Potential PVC Particle-vibration Coupling QRPA Quasi Random Phase Approximation RPA Random Phase Approximation SCMF Self-consistent Mean Field SHF Skyrme Hartree Fock LIST OF FIGURES Figure.1 Mass operator calculated by Green function.2 Diagrammatic representation of the self-energy and the second-order self-energy. This Figure is extracted from Ref.1 Angular distributions of neutron elastic scattering by 1O, 40Ca, 48Ca, and 2°8Pb at different incident energies below 50 MeV. The solid curves show the results of the MOP calculations using the SLy5 interaction. The calculated results for ?°°Pb using the same MOPs are adopted from Fig.

The experimental data are the tabulated cross-sections taken from Ref. These figures are extracted from Ref.2 Angular distributions of proton elastic scattering by !%O, 40Ca, “Ca, and 7°8Pb at different incident energies below 50 MeV. The solid curves show the results of the MOP calculations using the SLy5 interaction. The experimental data are the tabulated cross-sections taken from Ref.

These figures are extracted from Ref.3 Same with Figure 3.2 but for analyzing power. These figures are extracted from Ref.4 The absorption W(R,s = 0) for neutron elastic scattering by !%O, #°Ca, 48Ca, and ?°8Pb at low incident energies. These figures are extracted from Ref.5 Angular distributions of neutron elastic scattering by '°O, 40Ca, 48Ca, and ?°8Pb at different incident energies below 50 MeV. The interaction SLy5 has been used.

The solid (dashed) curve shows the calculation with (without) #4,f¿ terms, respectively. The experimental data points are taken from Ref. These figures are extracted from Ref.6 Same with Fig.5 but for analyzing power. These figures are extracted from Ref.7 The absorption W(R,s = 0) for neutron elastic scattering by 1°O, #°Ca, 48Ca, and ?°°Pb at low incident energies.

The solid (dashed) curve shows the calculation with (without) spin-orbit term, respectively. These figures are extracted from Ref.8 Angular distributions of neutron elastic scattering by !8O, 40Ca, 48Ca, and ?°°Pb at different incident energies below 50 MeV. The interaction SLy5 has been used. The dotted dashed (solid) curve shows the calculation with (without) spin-orbit terms, re- spectively.

The dashed line shows the calculation without spin- orbit term in both RPA and PVC. The experimental data points are taken from Ref. These figures are extracted from Ref.9 Same with Fig.8 but for analyzing power. These figures are extracted from Ref.10 The calculated W(R,s = 0) for neutron elastic scattering by !6O at low incident energies.

The linepoints curve shows the calculation with the full effective SLy5 Skyrme interaction. The solid curve shows the calculation without spin-orbit term. The dot short dashed line shows the calculation without ¢;,t2 term. The dashed line (dot dot dashed line) shows the calculation without to (t3) term, respectively.

The calculated results for t1,t2,Wo using the same MOPs are adapted from [82].11 The calculated W(R,s = 0) for neutron elastic scattering by “Ca at low incident energies. The linepoints curve shows the calculation with the full effective SLy5 Skyrme interaction. The solid curve shows the calculation without spin-orbit term. The dot short dashed line shows the calculation without t;,t2 term.

The dashed line (dot dot dashed line) shows the calculation without to (t3) term, respectively. The calculated results for t1,t2,Wo using the same MOPs are adapted from |§2].12 The calculated W(R,s = 0) for neutron elastic scattering by “®Ca at low incident energies. The linepoints curve shows the calculation with the full effective SLy5 Skyrme interaction. The solid curve shows the calculation without spin-orbit term.

The dot short dashed line shows the calculation without t,,t2 term. The dashed line (dot dot dashed line) shows the calculation without to (t3) term, respectively. The calculated results for t1,t2,Wo using the same MOPs are adapted from |§2].13 The calculated W(R,s = 0) for neutron elastic scattering by 2°8Pb at low incident energies. The linepoints curve shows the calculation with the full effective SLy5 Skyrme interaction.

The solid curve shows the calculation without spin-orbit term. The dot short dashed line shows the calculation without t,,t2 term. The dashed line (dot dot dashed line) shows the calculation without to (t3) term, respectively. The calculated results for f1,fa, Wo using the same MOPs are adapted from [82].14 Angular distributions of neutron elastic scattering by !°Q at low incident energies.

The linepoints curve shows the calcula- tion with the full effective Skyrme interaction. The solid curve shows the calculation without spin-orbit term. The dot short dashed line shows the calculation without t),t2 term. The dashed line (dot dot dashed line) shows the calculation without to (ts) term, respectively.

The experimental data points are taken from Ref. The calculated results for t),t2,Wo using the same MOPSs are adapted from |§2].15 Angular distributions of neutron elastic scattering by 4°Ca at low incident energies. The linepoints curve shows the calcula- tion with the full effective Skyrme interaction. The solid curve shows the calculation without spin-orbit term.

The dot short dashed line shows the calculation without í,fs term. The dashed line (dot dot dashed line) shows the calculation without tp (t3) term, respectively. The experimental data points are taken from Ref. The calculated results for t),t2,Wo using the same MOPs are adapted from |§82]|.16 Angular distributions of neutron elastic scattering by “8Ca at low incident energies.

The linepoints curve shows the calcula- tion with the full effective Skyrme interaction. The solid curve shows the calculation without spin-orbit term. The dot short dashed line shows the calculation without ¢1,t2 term. The dashed line (dot dot dashed line) shows the calculation without tp (t3) term, respectively.

The experimental data points are taken from Ref. The calculated results for t1,t2,Wo using the same MOPs are adapted from |82].17 Angular distributions of neutron elastic scattering by ?°°Pb at low incident energies. The linepoints curve shows the calcula- tion with the full effective Skyrme interaction. The solid curve shows the calculation without spin-orbit term.

The dot short dashed line shows the calculation without í,fs term. The dashed line (dot dot dashed line) shows the calculation without to (ts) term, respectively. The experimental data points are taken from Ref. The calculated results for t1,t2,Wo using the same MOPs are adapted from |§2].18 Analyzing power of neutron elastic scattering by !%O at low incident energies.

The linepoints curve shows the calculation with the full effective Skyrme interaction. The solid curve shows the calculation without spin-orbit term. The dot short dashed line shows the calculation without t,,t2 term. The dashed line (dot dot dashed line) shows the calculation without to (t3) term, respectively.

The experimental data points are taken from Ref. The calculated results for t),t2,Wo using the same MOPs are adapted from [82]. eee eee Figure.19 Analyzing power of neutron elastic scattering by “°Ca at low incident energies. The linepoints curve shows the calculation with the full effective Skyrme interaction.

The solid curve shows the calculation without spin-orbit term. The dot short dashed line shows the calculation without t,,t2 term. The dashed line (dot dot dashed line) shows the calculation without to (t3) term, respectively. The experimental data points are taken from Ref.

The calculated results for t),t2,Wo using the same MOPs are adapted from [82]), 2.20 Analyzing power of neutron elastic scattering by “*Ca at low incident energies. The linepoints curve shows the calculation with the full effective Skyrme interaction. The solid curve shows the calculation without spin-orbit term. The dot short dashed line shows the calculation without í,fa term.

The dashed line (dot dot dashed line) shows the calculation without tp (t3) term, respectively. The experimental data points are taken from Ref. The calculated results for t1,t2,Wo using the same MOPs are adapted from [82]), 2.21 Analyzing power of neutron elastic scattering by ?°°Pb at low incident energies. The linepoints curve shows the calculation with the full effective Skyrme interaction.

The solid curve shows the calculation without spin-orbit term. The dot short dashed line shows the calculation without ¢,,t2 term. The dashed line (dot dot dashed line) shows the calculation without to (t3) term, respectively.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Câu hỏi thường gặp

Luận án "Elastic Scattering at Low Energy: Microscopic Nuclear Models" nghiên cứu về vấn đề gì?

Luận án tiến sĩ vật lý nghiên cứu tán xạ đàn hồi hạt nhân năng lượng thấp. Phân tích tương tác hạt nhân bằng các mô hình cấu trúc hạt nhân vi mô.

Luận án "Elastic Scattering at Low Energy: Microscopic Nuclear Models" được bảo vệ tại trường nào?

Luận án này được bảo vệ tại University of Science, Vietnam National University HCMC. Năm bảo vệ: 2023.

Luận án "Elastic Scattering at Low Energy: Microscopic Nuclear Models" thuộc chuyên ngành gì?

Luận án "Elastic Scattering at Low Energy: Microscopic Nuclear Models" thuộc chuyên ngành Atomic and Nuclear Physics. Danh mục: Vật Lý Nguyên Tử Hạt Nhân.

Luận án "Elastic Scattering at Low Energy: Microscopic Nuclear Models" có bao nhiêu trang?

Luận án "Elastic Scattering at Low Energy: Microscopic Nuclear Models" có 86 trang. Bạn có thể xem trước một phần tài liệu ngay trên trang web trước khi tải về.

Cách tải luận án "Elastic Scattering at Low Energy: Microscopic Nuclear Models" về máy như thế nào?

Để tải luận án về máy, bạn nhấn nút "Tải xuống ngay" trên trang này, sau đó hoàn tất thanh toán phí lưu trữ. File sẽ được tải xuống ngay sau khi thanh toán thành công. Hỗ trợ qua Zalo: 0559 297 239.

Luận án liên quan

Chia sẻ tài liệu: Facebook Twitter