در این پایان نامه، سعی داریم با در نظر گرفتن مدل استاتیکی شکافت، اطلاعاتی پیرامون تعداد نوترون های خروجی قبل از فرایند شکافت و همچنین زمان شکافت بدست آوریم. برای بدست آوردن خصوصیات سد شکافت، از مدل قطره مایع استفاده می کنیم؛ همچنین اثرات پوسته ای روی این مدل را بررسی می کنیم. سپس اثرات دما بر سد پتانسیل شکافت را مورد مطالعه قرار می دهیم. همچنین در تعیین چگالی ترازها، از مدل فرمی گاز استفاده می کنیم. در انتها با مشخص بودن همه پارامترهای احتمال فرایندهای ممکن(خروج نوترون، گسیل گاما و شکافت)، محاسبات تعداد نوترون خروجی پیش از شکافت و همچنین زمان شکافت هسته را در چارچوب مدل استاتیکی، مورد مطالعه قرار می دهیم و این اطلاعات را با داده های تجربی، مقایسه می کنیم. فصل های این پایان نامه به گونه ای مرتب شده اند که در ابتدا مقدماتی راجع به برخوردهای هسته ای و تشکیل هسته مرکب و نحوه واپاشی آن تا پیش از شکافت را بیان خواهیم کرد. سپس نحوه محاسبات احتمالات مختلف واپاشی و شکافت را مورد بررسی قرار می دهیم و در انتها، نتایج شبیه سازی انجام شده ارائه می گردد.

با توجه به هزینه ی بالای آزمایشهای فیزیک هسته ای، پیچیده گی و زمانبر بودن معادلات واکنشهای هسته ای، کدهای کامپیوتری که اغلب در ارتباط با محاسبه سطح مقطعها میباشند، برای افزایش سهولت، دقت و سرعت توسعه داده شده اند. همچنین این کدها می توانند داده های هسته ای را در مواردی که داد ه های تجربی وجود ندارند، تولید کنند. talys یک کد محاسباتی کامپیوتری برای تحلیل و پیش بینی واکنشهای هستهای است و دارای بیش از 250 پارامتر قابل تنظیم است. در این پایان نامه محاسبه سطح مقطعها و بررسی واکنشها در مکانیسمهای مختلف (واکنش هسته مرکب، واکنش مستقیم و ...) و مقایسه آنها با دادههای تجربی را بوسیله کد تالیس انجام میدهیم. بدست آوردن مدل بهینه و بررسی چگالی ترازهای هسته ای برای واکنش مورد نظر نیز از توانایی های کد تالیس است. در این پایان نامه تابع برانگیختگی واکنشهای هست های مختلف برای تولید رادیوایزوتوپهای مورد استفاده در پزشکی را با استفاده از کد محاسباتی talys-1.0 بدست میآوریم. تعدادی از پارامترهای موجود در این کد را برای واکنشهای مختلف، در جهت بهینه سازی داده های خروجی تغییر داده ایم. همچنین محدوده انرژی بهینه، ضخامت هدف و در نهایت بهره تولید را محاسبه کرده ایم. نتایج بدست آمده در توافق خوبی با مقادیر تجربی هستند.

هدف از این پژوهش مطالعه و بررسی سنتز هسته های فرااورانیوم و خواص واپاشی آن است. با شناخت مدل های هسته ای و کنجکاوی دانشمندان برای کشف عناصر جدید، علاقه به مطالعه ی برهم کنش بین هسته های سنگین و تعیین معادلات حاکم بر آن ها، روز به روز افزایش یافت. در این پایان نامه، سعی شده است که با انتخاب بهترین واکنش هایی که منجر به تولید عناصر فراورانیوم می شود، سطح مقطع هم جوشی آن محاسبه شده و سپس به تحقیق درباره ی نحوه ی واپاشی آن ها بپردازیم. در ابتدا به معرفی مدل ها، برهم کنش ها و پیشینه ی تحقیقاتی در مورد سنتز هسته های فوق سنگین پرداخته و سپس با تعریف فرمولی برای تعیین سطح مقطع هم جوشی، مشخص نمودن پارامترها و محاسبات را انجام داده ایم. نتایج ارائه شده با نتایج تجربی مقایسه شده اند

در مطالعه ی برخوردهای اتم میونی با ایزوتوپ های هیدروژن، ابتدا به معرفی میون و تشکیل اتم و مولکول میونی می پردازیم و سپس روش ها ی بدست آوردن سطح مقطع ها و دیگر مطالعات مربوط به برخورد ها را بیان می کنیم. میون ذره ای ناپایدار با بار منفی وبرابر با بار الکترون است. میون در طول عمر خود، پیش از واباشی، می تواند با ایزوتوپ های هیدروژن واکنش داده و تشکیل اتم میونی دهد. فرایند هایی که اتم های میونی طی آن ها به حالت پایه می رسند، در این کار مورد بررسی قرار می گیرند. در یک لایه ی هیدروژن دوتریم با کند شدن میون، اتم های ?d و ?p تشکیل می شوند. اتم های ?p تشکیل شده در برخورد با اتم های دوتریم، میون خود را از دست داده و میون به اتم دوتریم منتقل می شود. سپس اتم های ?d با برخورد های متوالی با هسته های هیدروژن، کند می شوند. سطح مقطع برخورد های کشسان ?d با مولکول های هیدروژن، با کند شدن ?d ها به شدت کاهش می یابد و در محدوده ی انرژی 1- 5 الکترون ولت، سطح مقطع کمترین مقدار خود را خواهد داشت. این اثر رامساور- تانسنت نامیده می شود. با کمتر شدن انرژی از این به بعد، سطح مقطع افزایش می یابد. در این کار سطح مقطع اتم های ?d با هسته های هیدروژن در انرژی های بین 0.1 تا 1 الکترون ولت تخمین زده می شود. سطح مقطع با افزایش انرژی در این محدوده، سیر نزولی دارد که، این امر با اثر رامساور- تانسنت همخوانی دارد. در این پایان نامه به مطالعه پتانسیل های موثر در توصیف پراکندگی?d+p و ?p+d می پردازیم. در اینجا توابع پتانسیل ابتدا ساده سازی و سپس بهینه سازی شوند. هر کدام از پتانسیل های مربوط به دو واکنش مذکور، دارای شش ثابت خواهند بود، که به کمک بهینه سازی پتانسیل ها تعیین می شوند. روشی که برای بهینه سازی پتانسیل ها استفاده شده است، روش تکامل تفاضلی است. روش تکامل تفاضلی، یک روش اکتشافی جدید برای بهینه سازی توابع غیر خطی و مشتق ناپذیر است، که در فضای پیوسته مطرح می شود. پس از بهینه سازی، معادله ی شرودینگر مربوط به هر یک از پتانسیل ها را با اعمال شرایط مرزی مناسب حل کرده و شکل توابع موج مربوط به سه جسمی ?pd را بدست می آوریم. توابع موج حاصله را پس از بدست آوردن، بهنجار می کنیم که این توابع موج دارای یک قله می باشند. پس از حل معادله ی شرودینگر، سطح مقطع های کشسان (موج s ) در پراکندگی ?d(1s)+p به ازای انرژی های کم پرتابه تخمین زده می شوند. برای تعیین اعتبار ایده و روش، با استفاده از پتانسیل های بهینه پایین ترین تراز مولکول میونی ?dp برآورد می شود، نتایج کار با مقادیر بدست آمده از دیگر روش ها مقایسه شده است و همخوانی قابل قبولی دارد. خطای محاسبه ی انرژی تراز پایه نسبت به مقادیر بدست آمده در کارهای پیشین، حدود یک در صد می باشد. توابع موج مربوط به ذرات خروجی در برخورد های کشسان، در فواصل دور با تابع موج کروی توصیف می شوند، که ما این همپوشانی را با حل معادله ی شرودینگر نشان خواهیم داد. سطح مقطع برخورد اتم های فرودی با تعیین شیفت فاز در پراکندگی، به ازای انرژی های بین 0.1 تا 1 الکترون ولت ( انرژی های برخوردی اتم میونی در مختصات آزمایشگاه) را طوری بدست می آوریم که تابع موج بدست آمده در فواصل دور با تابع موج کروی همپوشانی داشته باشد.

در فصل اول این پژوهش، تاریخچه ای از شکافت را با کشف اشعه ی ایکس توسط رونتگن بیان کرده ایم سپس کشف خاصیت رادیواکتیویته توسط بکرل پرداخته ایم . کشف رادیوم توسط کوری ، تقسیم بندی ذرات توسط رادرفورد، تولد نوترون توسط چادویک، ایده شکافت توسط خانم نوداک موضوعات بعدی است که در تاریخجه ی شکافت به آن پرداخته ایم. در پایان بررسی تاریخجه ی شکافت، رفتار غیر عادی اورانیوم توسط تیم فرمی، کشف شکافت هسته ای توسط اتوهان و اشتراسمن و کشف شکافت خودبه خودی توسط فلرو رابه نگارش درآورده ایم. در فصل دوم، به تعریف شکافت،انواع شکافت (خودبه خود و القایی) پرداخته ایم . مکانیسم شکافت را در چهارمرحله بیان کرده ایم سپس به مدلهای هسته ای مبتنی بر شکافت پرداخته ومدل های قطره مایع ، مدل ذره مستقل ،مدل پوسته ای و مدل تعمیم یافته را در پایان فصل دوم نگاشته ایم. در فصل سوم این پایان نامه شرط شکافت پذیری رابر اساس نظریه "بوهر" و "ویلر " بیان واثبات نموده ایم.بدین منظور ابتدا به محاسبه انرژی پتانسیل سطحی هسته متحول ،سپس به محاسبه ی انرژی پتانسیل کلمبی پرداخته ایم در این قسمت پژوهش قصد داریم بر اساس مدل قطره مایع (ldm )، تاثیر عوامل مختلف نظیر عدد اتمی، اسپین هسته، دما و عدد جرمی را روی سد شکافت و ارتفاع سد شکافت هسته های سنگین مورد بررسی قرار دهیم.

هدف از این پایان¬نامه، برآورد زمان شکافت هسته¬های سنگین 233pa و 239np در چارچوب مدل آماری با در نظر گیری سد شکافت با دو کلاس از حالت¬های بر انگیخته در چاه اول و دوم پتانسیل می¬باشد. ابتدا قصد داریم که در چارچوب مدل قطره¬ای سد شکافت را مشخص نمائیم و سپس با در نظرگرفتن اثرات پوسته¬ای، شکل دوکوهانه سد شکافت را برآورد نمائیم. با نوشتن یک برنامه کامپیوتری، واپاشی هسته¬ی سنگین را در چارچوب مدل آماری بررسی نموده و زمان شکافت هسته¬های سنگین 233pa و 239np طی انتقال از کف چاه اول پتانسیل تا نقطه قطع را برآورد می¬نمائیم. در نهایت نشان می¬دهیم که اثرات پوسته¬ای بر برخی از خصوصیات هسته¬ها از جمله زمان شکافت تأثیر می¬گذارد؛ به طوری که باعث افزایش زمان شکافت می¬گردد.

در این پایان نامه سعی داریم در چارچوب مدل آماری اصلاح شده، و با محاسبه سد شکافت با در نظر گیری اثر دما و اثر مولفه اسپین در امتداد محور تقارن هسته، k، تحول شکافت هسته برانگیخته خلق شده در واکنش را شبیه سازی کنیم. برای بدست آوردن خصوصیات سد شکافت از مدل اصلاح شده قطره مایع استفاده می¬کنیم. همچنین در تعیین چگالی ترازها، از مدل گاز فرمی استفاده می¬کنیم. در انتها با مشخص بودن همه پارامترهای احتمال فرایندهای ممکن (خروج نوترون، گسیل گاما و شکافت)، با نوشتن یک برنامه کامپیوتری، محاسبات تعداد نوترون¬های خروجی قبل از فرایند شکافت و همچنین زمان شکافت هسته را در چارچوب مدل آماری اصلاح شده طی انتقال به نقطه قطع مورد مطالعه قرار می¬دهیم و این اطلاعات را با داده¬های تجربی مقایسه می¬کنیم.

هدف از اجرای طرح، مطالعه سنتز هسته در فرآیند القای هسته ی آهن در هسته ی سرب می باشد، و تعیین گستره ای از انرژی برانگیختگی که در آن احتمال خلق هسته ی مرکب بیشتر می باشد. بطور کلی دو نیروی دافعه ی کولمبی و قوی هسته ای فرآیند همجوشی یون ها با هسته های سنگین را کنترل می نمایند، که بر اساس اینها می توان سد در مقابل فرآیند همجوشی را ارائه نمود. بنابراین برای اجرای طرح ابتدا قصد داریم سد در مقابل همجوشی یون آهن با هسته ی سرب را محاسبه نموده و سپس بر اساس آن سطح مقطع همجوشی وابسته به انرژی را برآورد نماییم، و با احتمال واپاشی هسته ی مرکب از طریق کانال های مختلف احتمال باقی ماندن هسته ی خلق شده را محاسبه نماییم. از نتایج طرح می توان در سنتز هسته ی در کارهای تجربی استفاده نمود.

در این تحقیق اثرات تغییر قطر، ضخامت و ماتبه تقارن بر روی خواص مغناطیسی یک قرص نانو مغناطیسی ناکامل از جنس آهن بس بلوری با استفاده از روش تفاضل محدود در معادله لاندائو- لیفشیتز که در نرم افزار اومف یه کار گرفته می شود بررسی شده است. نشان داده ایم که با افزایش قطر، ضخامت و افزایش درجه تقارن قرص های مغناطیسی ، میدان هسته گذاری، میدان وتدارندگی کاهش و مقدار انرژی وامغناطیدگی افزایش می یابد.

ب: پیشینه تحقیق بطور کلی برای اکثر هسته های سنگین دو نیمه عمر میتوان در نظر گرفت. یکی فوق العاده طولانی، ویکی فوق العاده کوتاه. اولی مربوط به شکافت از طریق حالتهایی در چاه اول پتانسیل و دومی مربوط به شکافت از طریق حالتهایی در چاه دوم پتانسیل می باشد. سابقا بر اساس آنالیز داده های تجربی احتمال ورود به حالتهای ایزومری، اطلاعات زیادی پیرامون پارامترهای سد شکافت هسته های سنگین استخراج گردیده شده است. لیکن می توان از آنالیز احتمال ورود به حالتهای ایزومری و احتمال شکافت اطلاعاتی پیرامون چسبندگی ماده هسته ای استخراج نمود.