احتمال گذار تقلیل یافته چارقطبی الکتریکی در هسته 6Li

مقدسی, علی

doi:10.22055/jrmbs.2023.18128

احتمال گذار تقلیل یافته چارقطبی الکتریکی در هسته 6Li

نوع مقاله : مقاله پژوهشی کامل

نویسنده

علی مقدسی

گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه ملایر،ملایر، ایران

10.22055/jrmbs.2023.18128

چکیده

برای ایجاد یک توصیف نظری جامع از سیستم هسته‌ای، لازم است که خصوصیات حالت پایه و حالت‌های برانگیختة هسته استخراج شود. یکی از کاربردهای مهم احتمال گذار چارقطبی الکتریکی( B(E2) ) این است که به‌عنوان پارمترهای کتابخانه‌ای در کدهای محاسبه واکنش هسته‌ای مانند EMPIRE وTALYS به‌کار گرفته می‌شود. همچنین با به‌کاربستن نتایج حاصل از محاسبه احتمال گذار تقلیل یافته می‌توان به‌سادگی سطح مقطع واکنش را تعیین و به‌کمک آن کمیت‌هایی همچون فاکتور اخترفیزیکی S و نرخ واکنش را به‌دست آورد. احتمال گذار تقلیل یافته چارقطبی الکتریکی B(E2) بین حالت پایه و حالت‌های برانگیخته در واکنش گیراندازی تابش ⁵He(p,γ)⁶Li با پتانسیل وودز-ساکسون و M3Y محاسبه شده است. مقدار B(E2) در هسته ⁶Li بین حالت‌های برانگیخته ⁺3 و ⁺2 (با انرژی برانگیختگی MeV186_/2 و MeV 31_/4) و حالت پایه با پتانسیل وودز-ساکسون به‌ترتیب برابر e²fm⁴ 2_/10 و e²fm⁴ 678_/4 و با پتانسیل M3Y به‌ترتیب برابر e²fm⁴ 25_/10 و e²fm⁴ 78_/4 به‌دست آمد، که تطابق خوبی بین داده‌های تجربی و نتایج محاسبات وجود دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

فیزیک هسته ای

عنوان مقاله [English]

Reduced Transition Probability of Electric Quadrupole in the 6Li Nucleus

نویسنده [English]

Ali Moghadasi

Department of Physics, Faculty of Physics, Malayer University, Malayer, Iran

چکیده [English]

For a theoretical description of the nuclear system, it is necessary to extract the properties observed on the ground and the excited states of the nucleus. Another important application of computing, data B (E2) is for nuclear reaction calculations, which are essential as library parameters and nuclear reaction calculation codes such as EMPIRE and TALYS. Also, by applying the results of the reduced transition probability calculation, the cross-sections of the reaction can be easily determined and quantities such as the astrophysical S factor and the reaction rate can be obtained. The probability of a reduced electric quadrupole transition B (E2) between the ground state and the excited states in the 5He (p, γ) 6Li radiation capture reaction with the Woods-Saxon and M3Y potentials are calculated. The value of B(E2) in the 6Li nucleus between the excited states 3+ and 2+ (with excitation energies of 2.18 MeV and 4.31 MeV) and the ground state with Woods-Saxon potential obtained equal to 10.2 e2fm4 and 4.678 e2fm4, respectively. Also by using the M3Y potential obtained equal to 10.25 e2fm4 and 3.78 e2fm4, respectively. There is a good agreement between the experimental data and the computational results.

کلیدواژه‌ها [English]

Reduced transition probability
Electric quadrupole transition
Radiative capture reaction
Quadrupole moment

مراجع

[1] M.G. Maye, Nuclear Configurations in the Spin-Orbit Coupling Model. I. Empirical Evidence, Physical Review 78 (1950) 16-21. https://doi.org/10.1103/PhysRev.78.16

[2] E.K. Warburton, J.A. Becker, B.A. Brown, Mass systematics for A=29–44 nuclei: The deformed A∼32 region, Physical Review C 41 (1990) 1147-1166. https://doi.org/10.1103/PhysRevC.41.1147

[3] P.H. Stelson, L. Grodzins, Nuclear transition probability, B(E2), for 0_g.s.⁺ – 2_first⁺ transitions and deformation parameter, β₂; Nuclear Data Sheets. Section A 1 (1965) 21-102. https://doi.org/10.1016/S0550-306X(65)80004-0

[4] S. Raman, C.H. Malarkey, W.T. Milner, C.W. Nestor Jr., P.H. Stelson, Transition probability, B(E2)↑, from the ground to the first-excited 2⁺ state of even-even nuclides, Atomic Data and Nuclear Data Tables 36 (1987) 1-96. https://doi.org/10.1016/0092-640X(87)90016-7

[5] S. Raman, C.W. Nestor, P. Tikkanen, Transition probability from the ground to the first-excited 2⁺ state of even–even nuclides, Atomic Data and Nuclear Data Tables 78 (2001) 1-128. https://doi.org/10.1006/adnd.2001.0858

[6] B.N. Edae, A.K. Chaubey, calculation of reduced transition probabilities b(e2) for rotational excited ground band states even-even nuclei in lanthanide and actinide series, International Journal of Scientific Research 6 (2017)561-565. https://doi.org/10.36106/ijsr

[7] B. Pritychenko, M. Birch, B. Singh, M. Horoi, Tables of E2 transition probabilities from the first 2⁺ states in even–even nuclei, Atomic Data and Nuclear Data Tables 107 (2016) 1-139. https://doi.org/10.1016/j.adt.2015.10.001

[8] A. Moghadasi, H. Sadeghi, R. Pourimani, Calculation of Reaction rate and astrophysical S-Factor for ¹⁶O(p,γ)¹⁷F Reaction, Journal Of Research On Many Body Systems 8 (2017) 157-165. https://doi.org/10.22055/JRMBS.2018.13896

[9] C.A. Bertulani, RADCAP: A potential model tool for direct capture reactions, Computer Physics Communications 156 (2003) 123-141. https://doi.org/10.1016/S0010-4655(03)00441-7

[10] A. Bohr, B. Mottelson, Nuclear Structure I, Benjamin, New York (1969). https://www.worldscientific.com/worldscibooks/10.1142/3530#t=toc

[11] A.R. Edmonds, Angular Momentum in Quantum Mechanics, Princeton University Press, Princeton (1960). https://www.degruyter.com/document/doi/10.1515/9781400884186/html

[12] R.D. Lawson, Theory of the Nuclear Shell Model, Clarendon Press, Oxford, 1980. https://openlibrary.org/books/OL4425037M/Theory_of_the_nuclear_shell_model

[13] D.R. Tilley, C.M. Cheves, J.L. Godwin, G.M. Hale, H.M. Hofmann, J.H. Kelley, C.G. Sheu, H.R. Weller, Energy levels of light nuclei A = 5, 6, 7, Nuclear Physics A 708 (2002) 3–163. https://doi.org/10.1016/S0375-9474(02)00597-3