تحليل پايداري ساختار هسته‌اي به عنوان يك سيستم بس ـ ذره‌اي با استفاده از نظريه‌ي آشوب كوانتومي

Stability Analysis of the Nuclear Structure as a Many Body System by Using Quantum Chaos Theory

بررسي پايداري ساختار هسته‌اي به عنوان يك سيستم بس‌- ذره‌اي اهميت ويژه‌اي در فيزيك هسته‌اي دارد. آگاهي از خواص آماري و گذارهاي فاز مي‌تواند اطلاعات مفيدي را در ارتباط با ساختار و فرايندهاي هسته‌اي به همراه داشته باشد. خواص آماري مجموعه ترازهاي انرژي يك سيستم به خوبي با معيار جديدي تحت عنوان نظريه‌ي ماتريس تصادفي در آشوب كوانتومي توضيح داده مي‌شود. افت و خيز ترازهاي انرژي سيستم‌هاي كوانتومي بسته به تقارن‌هاي هاميلتوني در يكي از مجموعه‌هاي متعامد (GOE)، يكاني (GUE) و هم‌تافته(GSE)ي گاوسي قرار مي‌گيرد و اگر يك سيستم كوانتومي در ناحيه‌ي انتگرال‌پذير قرار داشته باشد در مجموعه‌هاي پواسوني قرار خواهدگرفت. تحليل آماري ترازهاي انرژي توسط نظريه‌ي ماتريس تصادفي با محاسبه‌ي ويژه‌ مقدارهاي هاميلتوني سيستم امكان‌پذير خواهد بود. يكي از مناسب‌ترين زنجيره‌ها براي درك ساختار هسته‌ها زنجيره‌ي كلسيم است كه در اعداد دوبار جادويي نيز نقش بازي مي‌كند. مقاله‌ي حاضر با به كارگيري مدل پوسته‌اي هسته‌ به كمك نظريه‌ي آشوب كوانتومي به بررسي پايداري در ساختار هسته‌اي ايزوتوپ‌هاي 50Ca و48Ca مي‌پردازد. يافته‌ها با نتايج تجربي به دست آمده در آزمايشگاه ايزولد- سرن مقايسه شده است.

Stability analysis of the nuclear structure as a many-body system has a particular importance in nuclear physics. Understanding its statistical properties and also phase transitions provide useful information about nuclear structure and nuclear processes. The statistical properties of the set of energy levels of a system are well described by random matrix theory in quantum chaos. Resonance of energy levels depends on the Hamiltonian symmetry that placed in one of the GOE, GUE, GSE ensembles and in the integrable system in the Poissonian ensemble. The statistical analysis of energy levels by random matrix theory will be possible by calculating the Hamiltonian’s eigenvalues of the system. The calcium chain is an ideal test bench for study on the nuclear structure due to its existing double magic isotopes. In the present work, we use quantum chaos theory in order to investigate the stability of the nuclear structure of 50Caand 48Ca isotopes, and the results obtained are compared with those of the Isolde-Cern laboratory.