149,151Nd çekirdeklerinin nükleer düzey yoğunluklarının ve gama kuvvet fonksiyonlarının incelenmesi

Abstract

Nükleer durum yoğunluğu ve gama-ışını kuvvet fonksiyonu günümüzde reaktör tasarımlarında, nükleer modellerin test edilmesinde, enerji reaktör atıklarının bertaraf edilmesinde ve evrendeki madde bolluklarının tayin edilmesinde araştırmacılara veri sağlayan önemli fiziksel niceliklerdir.

Oslo Siklotron Laboratuarı’nın geliştirdiği, bilinen adıyla “Oslo Metodu”, nükleer durum yoğunluğuna ve gama-ışını kuvvet fonksiyonuna aynı anda ve tek bir reaksiyonla ulaşmayı sağlamaktadır. İnelastik saçılma (d, d'y ) ya da transfer (d, p'y ) reaksiyonları verileri kullanılarak kurulan parçacık-gama ışını çakışma matrisinden her bir uyarılmış düzeye ait birinci-nesil gama ışını spektrumunu elde ederek söz konusu nicelikleri elde etmeyi sağlayan metot, bugüne kadar seksenden fazla çekirdek üzerinde uygulanmış olup literatüre uygun sonuçlar vermiştir. 148,150Nd hedefleri kullanılarak yapılan deneyler neticesinde 149,151Nd izotopları elde edilmiş ve veriler Oslo Metodu ile çalışılarak söz konusu izotopların durum yoğunlukları ve gama-ışını kuvvet fonksiyonları çıkarılmıştır. Durum yoğunlukları basit bir kombinatöryel metot ile hesaplanan teorik değerlerle kıyaslanmış ve düşük enerji bölgesinde gözlenen makas rezonansı incelenmiştir. Ayrıca nükleer deformasyonun durum yoğunluğu üzerindeki etkisi incelenmiş, yapılan diğer deneylerle birlikte elde edilen 142, 143, 144, 145, 146, 147, 148, 149, 150, 151Nd çekirdeklerinin gama-ışını kuvvet fonksiyonlarına ait ön çalışma sonuçları sistematik olarak değerlendirilmiştir.

Nuclear level density and gama-ray strength function are important quantities which provide valuable data to researchers for reactor design, testing of nuclear models, removal of nuclear wastes and for determining elementary abundances in the universe.

Oslo Cyclotron Laboratory has developed the so called “Oslo Method” which provides the nuclear level density and gama-ray strength function simultaneously with a single reaction. The method, which obtains these quantities by extracting first-generation gama rays from the particle-gama coincidence matrice, has been applied on more than eighty nuclei and has given consistent results with the literature.

149,151Nd isotopes were obtained by conducting experiments with 148,150Nd targets. Data were studied via the Oslo Method and nuclear level densities and gama-ray strength functions of these isotopes were extracted. Level densities were compared to theoretical results that were calculated via a simple combinatorial model and the sciccors resonance which is observed in the low energy region was studied. Moreover, the effect of nuclear deformation on level density was investigated and the preliminary results of the gama-ray strength functions of 142, 143, 144, 145, 146, 147, 148, 149, 150, 151Nd nuclei were evaluated systematically.