Nghiên cứu các hiệu ứng cấu trúc hạt nhân từ phản ứng chuyển alpha trong tán xạ hạt nhân-hạt nhân và từ phản ứng bứt nucleon - NCS. Nguyễn Trí Toàn Phúc

Tên luận án: Nghiên cứu các hiệu ứng cấu trúc hạt nhân từ phản ứng chuyển alpha trong tán xạ hạt nhân-hạt nhân và từ phản ứng bứt nucleon
Ngành: Vật lý nguyên tử và hạt nhân
Mã số ngành: 9440106
Họ tên nghiên cứu sinh: Nguyễn Trí Toàn Phúc
Khóa đào tạo: 2018
Người hướng dẫn khoa học: GS.TS. Đào Tiến Khoa, TS. Võ Hồng Hải
Cơ sở đào tạo: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG.HCM
1. Tóm tắt nội dung luận án:
Luận án này nghiên cứu các hiệu ứng cấu trúc hạt nhân thông qua hai phương pháp chính: quá trình trao đổi đàn hồi và không đàn hồi hạt α trong tán xạ ion nặng, và phản ứng bứt nucleon bởi proton (p,pN). Hướng nghiên cứu thứ nhất bao gồm ba nghiên cứu liên quan về đối xứng trao đổi lõi trong phản ứng hạt nhân. Bắt đầu với việc dẫn ra thế trao đổi lõi (CEP) từ quá trình trao đổi α đàn hồi, nghiên cứu đã chỉ ra các đóng góp quan trọng của thành phần phụ thuộc tính chẵn lẻ trong thế quang học do đối xứng trao đổi lõi gây ra. Điều này dẫn đến việc mở rộng phương pháp phân tách sóng phía gần-phía xa (NF) cho các hệ hạt nhân đồng nhất và đồng nhất lõi, cho phép giải thích chính xác các mẫu tán xạ đàn hồi trong các hệ này. Nghiên cứu thứ ba là về cơ chế trao đổi không đàn hồi hạt α trong tán xạ ¹⁶O+¹²C và chỉ ra những đóng góp đáng kể của hiệu ứng trao đổi lõi trong tán xạ ion nặng không đàn hồi.
Hướng nghiên cứu thứ hai tập trung vào phản ứng (p,pN) như một công cụ nghiên cứu tính chất đơn hạt của hạt nhân sử dụng phương pháp xấp xỉ xung sóng biến dạng (DWIA). Thông qua phân tích sự suy giảm hệ số phổ (SF) trong các thí nghiệm động học ngược, nghiên cứu cho thấy sự phụ thuộc yếu vào độ bất đối xứng proton-neutron. Nghiên cứu cũng thực hiện đánh giá độ bất định của mô hình lý thuyết trong việc trích xuất hệ số phổ trong cả động học thuận và động học ngược, giúp thiết lập các giới hạn về mặt lý thuyết của phương pháp DWIA.
2. Những kết quả mới của luận án:
Đầu tiên, nghiên cứu đã dẫn ra chi tiết thế CEP từ quá trình trao đổi đàn hồi hạt α và chứng minh vai trò quan trọng của đối xứng trao đổi lõi trong tán xạ hạt nhân. Việc mở rộng phương pháp phân tách NF cho trường hợp đối xứng đồng nhất và đối xứng trao đổi lõi cho phép phân tích chính xác các hệ hạt nhân đồng nhất và đồng lõi. Nghiên cứu đã chỉ ra sự hoán đổi của thành phần sóng NF quanh góc 90° trong các hệ có đối xứng trao đổi. Ngoài ra, nghiên cứu đã thành công trong việc kết hợp cả quá trình trao đổi α trực tiếp và gián tiếp để mô tả tán xạ ion nặng đàn hồi và phi đàn hồi của các hệ đồng nhất lõi một cách thống nhất và thực tế.
Trong hướng nghiên cứu phản ứng bứt nucleon gây ra bởi proton, nghiên cứu cung cấp kết quả DWIA sóng riêng phần cho sự suy giảm SF quan sát được trong dữ liệu động học ngược. Việc chứng minh sự phụ thuộc yếu của sự suy giảm SF vào độ bất đối xứng proton-neutron đóng góp thông tin cần thiết cho các nghiên cứu lý thuyết về cấu trúc và phản ứng hạt nhân. Từ nghiên cứu phản ứng (p,pN) trong động học thuận, năng lượng 100 MeV được xác định là giới hạn năng lượng thấp nhất cho phương pháp DWIA sóng riêng phần. Nghiên cứu đã chứng minh độ tin cậy của phương pháp DWIA thông qua việc rút ra hệ số SF phù hợp với phương pháp (e,e'p), đồng thời ước lượng độ bất định lý thuyết trong việc trích xuất SF. Cuối cùng, nghiên cứu xác định một số hiệu ứng bậc cao có ảnh hưởng đáng kể đến tiết diện phản ứng đo được ở các điều kiện xa điều kiện tựa tự do trong cả động học thuận và ngược.
3. Các ứng dụng/ khả năng ứng dụng trong thực tiễn hay những vấn đề còn bỏ ngỏ cần tiếp tục nghiên cứu
Sự hiểu biết chi tiết về đối xứng trao đổi lõi và các phương pháp phân tích tán xạ ion nặng có thể nâng cao độ chính xác của các diễn giải và dự đoán lý thuyết cho phản ứng hạt nhân. Các phương pháp đã được thiết lập để trích xuất SF từ phản ứng (p,pN), đặc biệt là các giới hạn năng lượng đã được kiểm chứng và đánh giá độ bất định, cung cấp công cụ đáng tin cậy cho các nghiên cứu thực nghiệm trong tương lai. Những phát triển này có thể hỗ trợ trong việc diễn giải dữ liệu thực nghiệm mới và trong việc hoàn thiện các mô hình cấu trúc hạt nhân.
Các nghiên cứu trong tương lai có thể mở rộng các phương pháp trong luận án này cho nhiều hệ hạt nhân và cơ chế phản ứng hơn. Việc nghiên cứu các hệ đối xứng lõi khác và việc xét đến các hiệu ứng bậc cao trong các mô hình lý thuyết là những bước cần thiết tiếp theo. Các nghiên cứu thực nghiệm với động học cụ thể được đo đạc trên nhiều hạt nhân khác nhau sẽ giúp kiểm chứng và hoàn thiện các khuôn khổ lý thuyết đã phát triển trong luận án này.