Bu çalışmada düşük nükleer yoğunluklarda ve bu yoğunluklara karşılık gelen sıcaklıklarda bulunan süpernova maddesini tanımlamak için istatistiksel çok katlı parçalanma modelini(SMM) kullanıldı. Bu yaklaşım büyük kütleli bir yıldızın çöküşü ve süpernova patlamaları, nötron yıldızının kabuğundaki nükleer maddenin kümelendirilmesi, birleşmiş ikili yıldızlardaki nükleer bileşim vb gibi olayları içeren yıldızsı maddeyle ilgili süreçlerde geniş çapta uygulanabilir. Süpernova Maddesi için İstatistiksel Model SMSM (Botvina ve Mishustin, 2010) fotonlar ve leptonların
) ~ , , ,
(e e yanı sıra nükleer türlerin bütün çeşitlerini içermekte ve nükleer reaksiyonlarda incelenmekte olan nükleer sıvı-faz geçişinin açıklamasını yapmaktadır. Bu çalışmada, yıldızsı ortamlardaki süreçlerle, laboratuarlarda çalışılan çok katlı parçalanma reaksiyonlarının arasındaki yakın ilişkinin üzerinde duruldu.
Farklı lepton kesirleri kullanarak yıldızsı maddenin ana termodinamik özelliklerini hesaplandı. Yüksek yoğunluklarda, nükleer serbestlik dereceleri enerjiye ve entropiye katkıda bulunmaktadır. Düşük yoğunluklar ve yüksek sıcaklıklarda ise fotonlar ve leptonlar katkıda bulunur. Basınca katkı, aslında sadece çekirdekler tamamıyla nükleonlara ayrıldığında sağlanır. Diğer yandan, düşük yoğunluklarda - parçacıklarının üretimi ve entropiyi azaltmasının önemli bir süreç olduğunu bulundu.
Bu tezde elde edilen sonuçlardan, altnükleer yoğunluklardaki nükleer maddenin oluşumunun yıldızsı maddedeki süreçler için hiç küçümsenemeyecek öneme sahip çok karışık bir olay olduğunu söyleyebiliriz. Bu durumu aydınlığa kavuşturmak için çöküş ve patlamanın hidrodinamik simülasyonları yeni Hal Denklemi SMSM ile yapılabilir. LS (Lattimer ve Swesty, 1991) ve (Shen ve ark., 1998b). Hal Denklemi ile yapılan bazı simülasyonlar, patlama esnasında maddenin düşük entropili bölgelerde çok kısa bir süre bulunduğunu göstermektedir. Halbuki bu zaman kısa olsa bile ağır çekirdeklerin üretimi için son derece önemlidir. Buna ek olarak, patlamanın dinamikleri nükleer bileşimin kendisine ve hal denklemine bağlıdır. Gruplandırmadan (clusterization) kaynaklanan zayıf reaksiyon oranlarındaki değişimleri de dikkate alırsak nükleer bileşimin etkisi çok daha kuvvetli olacaktır. Bu oranlar, nötrino enerjisinin depolanması ve elektron yakalanmasını etkiler ve bu nedenle de çöküşün ve patlamanın dinamiklerini etkilenmiş olur.
41 Bu çalışmada süpernova ortamındaki ağır ve süper-ağır çekirdeklerin üretimine sebep olan durumlar simetri enerjisi, yüzey enerjisi ve kritik sıcaklık değerlerinde olası düzeltme terimleri dikkate alınarak incelenmiştir. Süpernova ve yıldızsı maddeler ile literatürdeki sonlu nükleer madde için yapılan hesaplamaların benzerlik ve farklılıklarını tartışıldı. Hesaplamalarımızda üretilmiş ağır çekirdeklerin kütle dağılımlarındaki değişen durumların üzerinde özellikle duruldu. Bu dağılımları, yıldızsı maddenin nükleer sıvı-gaz faz diyagramı yardımıyla gösterildi.
Nükleer çok katlı parçalanma reaksiyonlarında, nükleer özelliklerin ortam değişimlerinin, özellikle de simetri enerjisinin azalmasının nükleer bolluğu nasıl etkileyeceği analiz edildi. Ayrıca azalan simetri enerjisinin, çok büyük nötron zengini çekirdeklerin miktarını artırabileceği bulundu. Ortam değişimlerinin bu çöküş ve patlama sürecinin gerçekçi tanımında çok önemli olduğuna inanılmaktadır.
42
ÖZGEÇMĠġ KĠġĠSEL BĠLGĠLER
Adı Soyadı : Melek İLTAR ÇİN
Uyruğu : T.C.
Doğum Yeri ve Tarihi : İZMİR- 22/04/1986
Telefon : 0545 454 56 25
e-mail : melekiltarcn@gmail.com
EĞĠTĠM
Derece Adı, Ġlçe, Ġl Bitirme
Yılı
Lise : 50. Yıl Anadolu Lisesi, İzmir 2004
Üniversite : Selçuk Üniversitesi Fen Fakültesi Fizik Bölümü,
Konya
2009
Yüksek Lisans :
Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Ortaöğretim Fen ve Matematik Alanları Eğitimi, Konya
Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü İş
Sağlığı ve Güvenliği ABD , Konya 2010
2019
Doktora : -
Ġġ DENEYĠMLERĠ
Yıl Kurum Görevi
2015 Sistem Dershanesi Fizik Öğretmeni 2016 Ilgın Şehit Selam Kemer Anadolu Lisesi Fizik Öğretmeni 2017 Silopi Kız Anadolu İmam Hatip Lisesi Fizik Öğretmeni 2018 Fatih Mesleki ve Teknik Anadolu Lisesi Fizik Öğretmeni
UZMANLIK ALANI: Nükleer Çok Katlı Parçalanma YABANCI DĠLLER: İngilizce
43
KAYNAKLAR
Bethe, H. A., 1990, Supernova Mechanisms, Reviews of Modern Physics, 62 (4), 801- 866.
Bondorf, J. P., Botvina, A. S., Iljinov, A. S., Mishustin, I. N. ve Sneppen, K., 1995, Statistical Multifragmentation of Nuclei, Physics Reports-Review Section of Physics Letters, 257 (3), 133-221.
Botvina, A. S., Ilinov, A. S. ve Mishustin, I. N., 1985, Multifragmentation of Nuclei by High-Energy Protons, Jetp Letters, 42 (11), 572-576.
Botvina, A. S., Iljinov, A. S., Mishustin, I. N., Bondorf, J. P., Donangelo, R. ve Sneppen, K., 1987, Statistical Simulation of the Break-up of Highly Excited Nuclei, Nuclear Physics A, 475 (4), 663-686.
Botvina, A. S., Iljinov, A. S. ve Mishustin, I. N., 1990, Multifragment Break-up of Nuclei by Intermediate-Energy Protons, Nuclear Physics A, 507 (3-4), 649-674. Botvina, A. S., Mishustin, I. N., Begemannblaich, M., Hubele, J., Imme, G., Iori, I.,
Kreutz, P., Kunde, G., Kunze, W. D., Lindenstruth, V., Lynen, U., Moroni, A., Muller, W. F. J., Ogilvie, C. A., Pochodzalla, J., Raciti, G., Rubehn, T., Sann, H., Schuttauf, A., Seidel, W., Trautmann, W. ve Worner, A., 1995,
Multifragmentation of Spectators in Relativistic Heavy-Ion Reactions, Nuclear Physics A, 584 (4), 737-756.
Botvina, A. S. ve Mishustin, I. N., 2004, Formation of hot heavy nuclei in supernova explosions, Physics Letters B, 584 (3-4), 233-240.
Botvina, A. S., Buyukcizmeci, N., Erdogan, M., Lukasik, J., Mishustin, I. N., Ogul, R. ve Trautmann, W., 2006, Modification of surface energy in nuclear
multifragmentation, Physical Review C, 74 (4).
Botvina, A. S. ve Mishutin, I. N., 2006, Statistical description of nuclear break-up, European Physical Journal A, 30 (1), 121-128.
Botvina, A. S. ve Mishustin, I. N., 2010, Statistical approach for supernova matter, Nuclear Physics A, 843, 98-132.
Bugaev, K. A., Gorenstein, M. I., Mishustin, I. N. ve Greiner, W., 2001, Statistical multifragmentation in thermodynamic limit, Physics Letters B, 498 (3-4), 144- 148.
Buyukcizmeci, N., Ogul, R. ve Botvina, A. S., 2005, Isospin and symmetry energy effects on nuclear fragment production in liquid-gas-type phase transition region, European Physical Journal A, 25 (1), 57-64.
Buyukcizmeci, N., Botvina, A. S., Mishustin, I. N. ve Ogul, R., 2008, Role of bulk energy in nuclear multifragmentation, Physical Review C, 77 (3).
Buyukcizmeci, N., Bulut, F., Erdogan, M., Imal, H., Ogul, R., Botvina, A. S.,
Mishustin, I. N. ve Trautmann, W., 2011, Investigating the Isotopic Effects in Nuclear Fragmentation, Acta Physica Polonica B, 42 (3-4), 697-700.
Buyukcizmeci, N., Botvina, A. S., Mishustin, I. N., Ogul, R., Hempel, M., Schaffner- Bielich, J., Thielemann, F. K., Furusawa, S., Sumiyoshi, K., Yamada, S. ve
44 Suzuki, H., 2013, A comparative study of statistical models for nuclear equation of state of stellar matter, Nuclear Physics A, 907, 13-54.
D'Agostino, M., Botvina, A. S., Bruno, M., Bonasera, A., Bondorf, J. P., Bougault, R., Desesquelles, P., Geraci, E., Gulminelli, F., Iori, I., Le Neindre, N.,
Margagliotti, G. V., Mishustin, I. N., Moroni, A., Pagano, A. ve Vannini, G., 1999, Thermodynamical features of multifragmentation in peripheral Au plus Au collisions at 35 A MeV, Nuclear Physics A, 650 (3), 329-357.
Das, C. B., Das Gupta, S., Lynch, W. G., Mekjian, A. Z. ve Tsang, M. B., 2005, The thermodynamic model for nuclear multifragmentation, Physics Reports-Review Section of Physics Letters, 406 (1), 1-47.
Janka, H. T., Langanke, K., Marek, A., Martinez-Pinedo, G. ve Muller, B., 2007, Theory of core-collapse supernovae, Physics Reports-Review Section of Physics Letters, 442 (1-6), 38-74.
Lattimer, J. M. ve Swesty, F. D., 1991, A Generalized Equation of State for Hot, Dense Matter, Nuclear Physics A, 535 (2), 331-376.
Le Fevre, A., Auger, G., Begemann-Blaich, M. L., Bellaize, N., Bittiger, R., Bocage, F., Borderie, B., Bougault, R., Bouriquet, B., Charvet, J. L., Chbihi, A., Dayras, R., Durand, D., Frankland, J. D., Galichet, E., Gourio, D., Guinet, D., Hudan, S., Imme, G., Lautesse, P., Lavaud, F., Legrain, R., Lopez, O., Lukasik, J., Lynen, U., Muller, W. F. J., Nalpas, L., Orth, H., Plagnol, E., Raciti, G., Rosato, E., Saija, A., Schwarz, C., Seidel, W., Sfienti, C., Tamain, B., Trautmann, W., Trzcinski, A., Turzo, K., Vient, E., Vigilante, M., Volant, C., Zwieglinski, B., Botvina, A. S., Collaboration, I. ve Collaboration, A., 2005, Isotopic scaling and the symmetry energy in spectator fragmentation, Physical Review Letters, 94 (16).
Ogul, R., Botvina, A. S., Atav, U., Buyukcizmeci, N., Mishustin, I. N., Adrich, P., Aumann, T., Bacri, C. O., Barczyk, T., Bassini, R., Bianchin, S., Boiano, C., Boudard, A., Brzychczyk, J., Chbihi, A., Cibor, J., Czech, B., De Napoli, M., Ducret, J. E., Emling, H., Frankland, J. D., Hellstrom, M., Henzlova, D., Imme, G., Iori, I., Johansson, H., Kezzar, K., Lafriakh, A., Le Fevre, A., Le Gentil, E., Leifels, Y., Luhning, J., Lukasik, J., Lynch, W. G., Lynen, U., Majka, Z., Mocko, M., Muller, W. F. J., Mykulyak, A., Orth, H., Otte, A. N., Palit, R., Pawlowski, P., Pullia, A., Raciti, G., Rapisarda, E., Sann, H., Schwarz, C., Sfienti, C., Simon, H., Summerer, K., Trautmann, W., Tsang, M. B., Verde, G., Volant, C., Wallace, M., Weick, H., Wiechula, J., Wieloch, A. ve Zwieglinski, B., 2011, Isospin-dependent multifragmentation of relativistic projectiles, Physical Review C, 83 (2).
Prakash, M., Bombaci, I., Prakash, M., Ellis, P. J., Lattimer, J. M. ve Knorren, R., 1997, Composition and structure of protoneutron stars, Physics Reports-Review
Section of Physics Letters, 280 (1), 1-78.
Ravenhall, D. G., Pethick, C. J. ve Lattimer, J. M., 1983, Nuclear Interface Energy at Finite Temperatures, Nuclear Physics A, 407 (3), 571-591.
Scharenberg, R. P., Srivastava, B. K., Albergo, S., Bieser, F., Brady, F. P., Caccia, Z., Cebra, D. A., Chacon, A. D., Chance, J. L., Choi, Y., Costa, S., Elliott, J. B., Gilkes, M. L., Hauger, J. A., Hirsch, A. S., Hjort, E. L., Insolia, A., Justice, M., Keane, D., Kintner, J. C., Lindenstruth, V., Lisa, M. A., Matis, H. S., McMahan, M., McParland, C., Muller, W. F. J., Olson, D. L., Partlan, M. D., Porile, N. T., Potenza, R., Rai, G., Rasmussen, J., Ritter, H. G., Romanski, J., Romero, J. L., Russo, G. V., Sann, H., Scott, A., Shao, Y., Symons, T. J. M., Tincknell, M., Tuve, C., Wang, S., Warren, P., Wieman, H. H., Wienold, T., Wolf, K. ve
45 Collaboration, E., 2001, Comparison of 1A GeV Au-197+C data with
thermodynamics: The nature of the phase transition in nuclear multifragmentation, Physical Review C, 64 (5).
Shen, H., Toki, H., Oyamatsu, K. ve Sumiyoshi, K., 1998a, Relativistic equation of state of nuclear matter for supernova and neutron star, Nuclear Physics A, 637 (3), 435-450.
Shen, H., Toki, H., Oyamatsu, K. ve Sumiyoshi, K., 1998b, Relativistic equation of state of nuclear matter for supernova explosion, Progress of Theoretical Physics, 100 (5), 1013-1031.