Mô tả tán xạ đàn hồi ở năng lượng thấp sử dụng các mẫu vi mô cấu trúc hạt nhân - NCS. Nguyễn Hoàng Tùng

Tên đề tài luận án: Mô tả tán xạ đàn hồi ở năng lượng thấp sử dụng các mẫu vi mô cấu trúc hạt nhân
Ngành: Vật Lý nguyên tử và Hạt nhân
Mã số ngành: 62 44 05 01
Họ tên nghiên cứu sinh: Nguyễn Hoàng Tùng
Khóa đào tạo: 2015-2018
Người hướng dẫn khoa học:
• Hướng dẫn chính: PGS. TS. Trần Viết Nhân Hào
• Hướng dẫn phụ: GS. TS. Philippe Quentin
Cơ sở đào tạo: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG.HCM
1. Tóm tắt nội dung luận án:
Sử dụng mô hình thế quang học vi mô để đánh giá vai trò của các thành phần của tương tác hiệu dụng hiện tượng luận Skyrme lên các đại lượng đo được của phản ứng hạt nhân như phân bố góc và độ phân cực. Đối tượng nghiên cứu của luận án là tán xạ đàn hồi nucleon lên các hạt nhân bền 16O, 40Ca, 48Ca và 208Pb ở năng lượng thấp hơn 50 MeV. Cụ thể trong luận án, chúng tôi đã đánh giá vai trò của các thành phần: t0, t1, t2, t3, t4 và t5 của tương tác Skyrme lên phần ảo của thế quang học, phân bố góc và độ phân cực.
2. Những kết quả mới của luận án:
Cần nêu lên các ý chính như sau:
- Những kiến nghị, nhận định, luận điểm, kết quả cụ thể của riêng tác giả rút ra được sau khi hoàn thành đề tài luận án
- Những ý kiến, nhận định, luận điểm, kết quả này phải là mới, chưa được những người nghiên cứu trước nêu ra. Không nêu lại những ý kiến nhận định, luận điểm, kết quả có tính chất giáo khoa, kinh điển hay đã biết, lặp lại của người khác
- Những kết luận mới này cần nêu rất cụ thể, ngắn gọn, lượng hóa được và cần được diễn đạt một cách khách quan, khoa học có thể chuyên sâu. Không dùng cụm từ mang tính chất đánh gia như “lần đầu tiên”, “đầy đủ nhất”, “sâu sắc nhất”, “rất quan trọng” hay những từ quá chung có thể đúng cho bất kỳ luận án nào
- Không mô tả hay nêu lại những công việc mà tác giả đã tiến hành trong quá trình thực hiện đề tài như: “đã xây dựng”, “đã hoàn thiện”, “đã nêu lên”, “đã làm sáng tỏ”, “đã nghiên cứu một cách có hệ thống” hay “đã tổng kết, hệ thống hóa”
Trả lời:
Các kết quả đã công bố trong Luận án mở ra việc nghiên cứu vi mô cấu trúc hạt nhân thông qua các tính chất tán xạ của hạt nhân. Bằng cách sử dụng xấp xỉ lý thuyết phiếm hàm năng lượng mật độ cho phép chúng ta xây dựng Thế quang học vi mô hoàn tự hợp của hệ nucleon-hạt nhân từ bất kì phiếm hàm năng lượng mật độ Skyrme để mô tả dữ liệu thực nghiệm phản ứng tán xạ đàn hồi NA ở mức năng lượng thấp dưới 50 MeV với độ chính xác cao ở các góc tạn xạ nhỏ và trung bình. Dưới đây là một vài nhận định thu được từ các kết quả đã được công bố trong các bài báo khoa học được trích ra trong Luận án:
• Mô hình thế quang học vi mô dựa trên mẫu cấu trúc hạt nhân có thể mô tả một cách hệ thống tán xạ đàn hồi lên tất cả các hạt nhân bền từ nhẹ, trung bình tới nặng ở năng lượng dưới 50 MeV;
• Phân bố góc thu được ở góc tán xạ nhỏ phù hợp một cách hệ thống với số liệu thực nghiệm. Có sự sai lệch hệ thống ở phân bố góc ở góc tán xạ lớn khi so sánh với số liệu thực nghiệm. Điều này cho thấy sự hạn chế của tương tác Skyrme trong việc mô tả phản ứng hạt nhân cũng như sự chưa hoàn chỉnh của mô hình.
• Độ phân cực thu được khá phù hợp với số liệu thực nghiệm;
• Thành phần Coulomb đã được đưa vào trong tương tác dư của mô hình PVC để mô tả tán xạ đàn hồi proton-hạt nhân;
• Thành phần t¬0, t3 đóng vai trò quan trọng nhất trong các thành phần của lực Skyrme. Các thành phần này làm giảm mạnh sự hấp thụ trên bề mặt hạt nhân và làm tăng tương tác giữa hạt tới và các trạng thái kích thích;
• Thành phần t1, t2 có vai trò nhỏ hơn thành phần t0, t3. Thành phần t1, t2 làm giảm sự hấp thụ trên bề mặt và gây sự giảm nhẹ bên trong hạt nhân.
• Vai trò của thành phần t4, t5 được nghiên cứu trong một mô hình thô sơ do chúng tôi gặp nhiều khó khăn về thời gian tính toán. Chúng tôi giới hạn các tính toán tại mật độ bão hoà của vật chất hạt nhân. Kết quả thu được cho thấy hiệu ứng của thành phần t4, t5 rất nhỏ và có thể bỏ qua.
3. Các ứng dụng/ khả năng ứng dụng trong thực tiễn hay những vấn đề còn bỏ ngỏ cần tiếp tục nghiên cứu
Những kết quả thu được từ Luận án rất hữu ích cho các nghiên cứu tiếp theo của nhóm chúng tôi để xây dựng thế hệ Thế quang học mới cho vùng hạt nhân không bền, nơi mà chưa có nhiều dữ liệu thực nghiệm cho tán xạ đàn hồi của neutron. Trong tương lai gần, nhóm chúng tôi sẽ cần phát triển thêm mô hình này để giải quyết những vấn đề còn hạn chế trong Luận án và mở rộng thêm các hướng nghiên cứu như sau:
• Mô tả các hạt nhân biến dạng đối xứng trục sử dụng xấp xỉ QRPA.
• Sử dụng lực DD-MY3 tầm tương tác ngắn để cải thiện độ sai lệch ở các góc tán xạ lớn so với dữ liệu thực nghiệm.
• Đánh giá độ nhạy của các biến động học của phản ứng tán xạ đàn hồi lên từng tham số của lực Skyrme.
• Ứng dụng mô hình này vào các hạt nhân chẵn-lẽ và/hoặc các hạt nhân lẽ-lẽ. Thông thường, xấp xỉ trường trung bình mô tả tốt các hạt nhân chẵn-chẵn vì đối xứng nghịch đảo thời gian được bảo toàn. Các hệ fermion có số khối lẻ dẫn đến các tính toán phức tạp  bao gồm mật độ thời lẻ trong các phiếm hàm năng lượng mật độ. Chúng tôi sẽ sử dụng xấp xỉ HF+BCS để làm điểm khởi đầu cho các tính toán này.
• Trong Luận án này, nhóm chúng tôi chỉ mô tả các trạng thái kích thích RPA ở mức đơn giản nhất là 1 lỗ-1 hạt (bỏ qua sự đóng góp của các bậc kích thích hạt-lỗ cao hơn). Vì lẽ này nên thành phần hấp thụ trong phần ảo của Thế quang học bị thiếu trong vùng bên trong hạt nhân. Trong các tính toán tương lai, nhóm sẽ mở rộng lên các kích thích 2 hạt-2 lỗ trong tính toán RPA.