On the Level Density Parameters of Some Superdeformed Light Nuclei in the Mass Region of 40 ≤ A ≤70

Abstract

The nuclear level densities are extremely important for a wide variety of phenomena, ranging from nuclear astrophysics to radiochemical applications for steward-ship science. The nuclear level density is also an important physical quantity both from the fundamental point of view as well as in understanding the particle and gamma ray emission in various reactions. In superdeformed light and heavy nucleus, the gamma-ray energies drop with decreasing spin in a very regular fashion. The nuclear level density parameter itself changes with excitation energy depending on both shell effect in the single-particle model and different excitation modes in the collective models. In this study, the energy level density parameters of some superdeformed light nucleus (⁴⁰Ca, ⁵⁷Co, ⁵⁹Ni, ⁶⁴Cu, ⁶⁸Zn) are determined by using energy spectrum of the interest nucleus for different band. In calculation of energy-level density parameters dependent upon excitation energy of nuclei studied, a model was considered which relies on the fact that energy levels of superdeformed light nuclei, just like those of superdeformed heavy nuclei, are equidistant and which relies on collective motions of their nucleons. The present calculation results have been compared with the corresponding experimental and theoretical results and found to be well in agreement.

Nükleer astrofizikten radyokimyasal uygulamalara kadar sıralama ve doğa olaylarının geniş bir çeşitliliği için nükleer seviye yoğunlukları son derece önemlidir. Aynı zamanda nükleer enerji seviye yoğunluğu hem parçacığın anlaşılması hem de çeşitli reaksiyonlarda gamma ışını yayınlanması için önemli bir fiziksel niceliktir. Hafif ve ağır deforme çekirdeklerde gamma enerjileri düzenli bir biçimde spin azalmasıyla birlikte düşmektedir. Nükleer seviye yoğunluk parametresi, hem kollektif modelde farklı uyarılma modlarına hem de tek-parçacık modelinde shell etkisine bağlı olarak uyarılma enerjisi ile birlikte değişmektedir. Bu çalışmada, bazı süperdeforme hafif çekirdeklerin ( ⁴⁰Ca,⁵⁷Co,⁵⁹Ni,⁶⁴Cu,⁶⁸Zn) seviye yoğunluk parametreleri, her çekirdeğin farklı bandları için, enerji spektrumlarından yararlanılarak hesaplanmıştır. İncelenen çekirdeklerin uyarılma enerjisine bağlı olarak enerji seviye yoğunluk parametreleri hesaplanırken, süperdeforme hafif çekirdeklerinin de ağır deforme çekirdekler gibi, enerji seviyelerinin eş-aralıklı olmasını ve nükleonların kollektif hareketlerini temel alan bir model göz önüne alınmıştır. Elde edilen parametre sonuçları diğer çalışmaların deneysel ve teorik değerleri ile karşılaştırılmış ve uyum içinde olduğu belirlenmiştir.