Share
المقاربات شبه الكلاسيكية والكمية لتفاعلات الاندماج النووي للانظمة المتوسطة == Semiclassical and Quantum Approaches of Nuclear Fusion Reactions for Medium Systems
Author name:
مهند حسن متعب
Supervisor name:
فـؤاد عطية مجيـد
General topic:
Physics
Specific topic:
Physics
Degree:
Master
University:
University of Babylon - College Of Education For Pure Sciences - Physics Department
Language:
English
University location:
Babylon
First pages:
26T1654 - p.pdf
Abstract:
في هذه الدراسة حسب المقطع الكلي للاندماج النووي σ_fus، وتوزيع حاجز الجهد الاندماجي D_fus للانظمة المتوسطة والتي تشمل (_ ^6)He+(_ ^64)Zn، (_ ^6)Li+(_ ^64)Ni ، (_ ^6)Li+(_ ^64)Zn، (_ ^7)Li+(_ ^64)Zn، (_ ^7)Be+(_ ^58)Ni، (_ ^13)C+(_ ^48)Ti، (_ ^19)F+(_ ^56)Feو (_ ^35)Cl+(_ ^26)Mg حيث اجريت هذه الحسابات باستخدام التقريبان : اولا، المقاربة الشبه الكلاسيكية تعتمد بالاساس على نظرية Alder وWinther والتي استعملت لتعالج التهيجات الكولومية للنويات والتي تسمى بطريقة اقتران القنوات للاستمرار المقطع (CDCC). الحسابات تم انجازها في حالة غياب وتضمين تاثيرات الاقتران. ان المقاربة شبه الكلاسيكية تستعمل تقريبWenzel وKramers وBrillouin (WKB) لمعالجة احتمالية الاندماج الكلاسيكية بينما الحركة الذاتية تمت معالجتها عن طريق معادلة شرودنكر المعتمدة على الزمن. ثانيا، المقاربة للميكانيك الكمي حيث تعاملنا مع المسالة مستخدمين حسابات الميكانيك الكمي الشاملة انجزت الحسابات في حالة عدم تضمين تاثيرات الاقتران وكذلك مع الاخذ بنظر الاعتبار تاثيرات الاقتران.انجزت الحسابات باستعمال البرامج الحاسوبية SCF للحسابات الشبه كلاسيكية وCC لحسابات الميكانيك الكمي. البرنامج الحاسوبي SCF والذي كتب بالاصل من قبل H. D. Marta ومجموعته البحثية باستعمال برنامج لغة الفورتران ، بينما البرنامج الحاسوبي CC والذي كتب بالاصل من قبل L. F. Canto ومجموعته البحثية باستعمال لغة الفورتران. قمنا بتعديل هذه البرامجيات الحاسوبية لتاخذ بنظر الاعتبار الحركة النسبية بين الهدف والقذيفة. طريقة مربع كاي (chi - square) استعملت لايجاد مدى تقارب حساباتنا النظرية بالمقارنة من البيانات العملية الى جانب ذلك قمنا باضافة توزيع حاجز الاندماج ليحسب مباشرة من هذه البرامج. تم استخراج توزيع حاجز الاندماج D_fus من البيانات العملية لمقطع تفاعل الاندماج الكلي σ_fusوطاقة مركز الكتلة باستعمال طريقة الفرق بين ثلاث نقاط. بنفس الطريقة قمنا بحساب توزيع حاجز الاندماج D_fus من النظرية.قورنت الحسابات شبه كلاسيكية وحسابات الميكانيك الكمي الشاملة لمقطع الاندماج الكلي σ_fus وتوزيع حاجز الاندماج D_fus مع البيانات العملية المتوفرة لكل نظام، وباستعمال طريقة مربع كاي الاحصائية (chi - square) وجد ان حسابات قنوات الاقتران للميكانيك الكمي في توافق افضل مع البيانات العملية من الحسابات شبه الكلاسيكية لاغلب الانظمة قيد الدراسة | In this study, the total fusion cross section σ_fus, and the fusion barrier distribution D_fus were calculated for the medium systems which are (_ ^6)He+(_ ^64)Zn, (_ ^6)Li+(_ ^64)Ni, (_ ^6)Li+(_ ^64)Zn, (_ ^7)Li+(_ ^64)Zn, (_ ^7)Be+(_ ^58)Ni, (_ ^13)C+(_ ^48)Ti, (_ ^19)F+(_ ^56)Fe and (_ ^35)Cl+(_ ^26)Mg. The calculations have been performed by using two approaches : Firstly, the semiclassical approach which based on Alder and Winther (AW) theory originally used to treat the Coulomb excitation of nuclei which is called Continuum - Discretized Coupled Channels (CDCC) method. The calculations have been preformed in the absence of coupling effects and in the case the coupling effects were included. The semiclassical calculations used Wentzel, Kramers and Brillouin (WKB) approximation to treat the classical probability while the intrinsic dynamics is handled by the time - dependent Schrodinger equation. Secondly, the quantum mechanical approach, in which we treat the problem using the full quantum mechanical calculations. The calculations were performed in the case of no coupling included and with the coupling effects were taken into consideration. The calculations have been performed by using SCF code for semiclassical and CC code for quantum mechanical calculations. The SCF code is originally written by H. D. Marta and his collaborators using fortran language, while the CC code is originally written by L. F. Canto and his collaborators using fortran language program. We had modified these codes to include the relative motion between the projectile and target. The chi - square method had been employed to find how close our theoretical calculations in comparison to the experimental data, besides we had also added the fusion barrier distribution to be calculated directly from these code.The fusion barrier distribution D_fus has been extracted from experimental data of the total fusion reaction cross section and the center of mass energy using the three - point difference method. In the same manner, we calculate the fusion barrier distribution D_fus from theory. The semiclassical and full quantum mechanical calculations of the total fusion cross section σ_fus and the fusion barrier distribution D_fus were compared with the available experimental data for each system, and by using statistical chi - square method, it is found that the quantum mechanical coupled channels calculations are in better agreement with the experimental data than the semiclassical calculations for most systems under study
