The low temperature Nuclear Equation of State: from light nuclei to neutron stars

This item is provided by the institution :
/aggregator-openarchives/portal/institutions/uoa   

Repository :
Pergamos Digital Library   

see the original item page
in the repository's web site and access all digital files if the item*



The low temperature Nuclear Equation of State: from light nuclei to neutron stars

Δεπάστας Θεόδωρος-Μιχαήλ (EL)
Depastas Theodoros-Michail (EN)

born_digital_postgraduate_thesis
Διπλωματική Εργασία (EL)
Postgraduate Thesis (EN)

2022


Η πυρηνική καταστατική εξίσωση (EoS) βρίσκεται στην καρδία του πολυσωματιδιακού πυρηνικού προβλήματος, εφόσον περιγράφει τις ιδιότητες της πυρηνικής ύλης και καθορίζει τις παραμέτρους του δυναμικού. Στην παρούσα εργασία, προτείνουμε μια νέα περιγραφή της καταστατικής εξίσωσης βάσει της φερμιονικής δυναμικής, καθώς και της δυναμικής μέσου πεδίου. Μέσω της περιγραφής αυτής, κατασκευάζονται καινούργιες εξισώσεις, με τις οποίες υπολογίζονται με ακρίβεια οι ενέργειες συνδέσεως και οι ακτίνες πυρήνων στην περιοχή μαζών Α = 40 − 238, με το μοντέλο Skyrme-Hartree-Fock (SHF). Το μοντέλοConstrained Molecular Dynamics (CoMD) χρησιμοποιήθηκε για την περιγραφή των ιδιοτήτων των πυρήνων κοντά στην θεμελιώδη κατάσταση. Συγκεκριμένα, αναπτύχθηκε ένας αλγόριθμος βελτιστοποίησης και υπολογίστηκε η επιδερμίδα νετρονίων αρκετών πυρήνων. Επιπλέον, περιγράφεται η προσπάθεια εισαγωγής ενός όρου σύζευξης τροχιακής στροφορμής-spin στο δυναμικό. Επιπροσθέτως, μελετήθηκαν οι Γιγαντιαίοι Συντονισμοί με το μοντέλο CoMD. Αναπτύξαμε μια θεωρητική βάση για τον διπολικό συντονισμό (GDR) και μελετήθηκαν τα φάσματα πυρήνων με A > 40. Τα πειραματικά δεδομένα αναπαράγονται με ακρίβεια της τάξης του 0.1 MeV, με χρήση της καινούργιας EoS με KNM = 292 MeV και m* = 0.85m. Επιπλέον, μελετήθηκε και ο μονοπολικός συντονισμός (GMR) μεσοβαρών πυρήνων, βάσει της καινούργιας προσέγγισης. Τα πειραματικά δεδομένα αναπαράγονται με ακρίβεια της τάξης του 1 MeV. Τέλος για την μελέτη των ελαφρών A ∼ 2−4 συστημάτων, κατασκευάστηκε ένα καινούργιο μοντέλο, το ’Pauli Nucleonic Dynamics (PND)’. Συγκεκριμένα, αναπτύχθηκε ένα νέο δραστικό δυναμικό και υπολογίστηκαν οι ενέργειες συνδέσεως των ελαφρών πυρήνων με σχετική ακρίβεια. (EL)
The nuclear Equation of State (EoS) lies in the center of the nuclear N-body problem, as it describes the properties of the Nuclear Matter (NM) and determines the parameters of the nuclear interaction. In this work, we propose a theoretical description of the EoS of nuclear matter within the framework of Fermionic and Mean-Field Dynamics. With this description we produce several new semi-hard EoS’s with an effective mass. We use this approach to accurately calculate the binding energies and charge radii of nuclei with the A=40-238 region, with the Skyrme-Hartree-Fock (SHF) model. Here, the Constrained Molecular Dynamics (CoMD) model is used to describe the properties of nuclear systems near the ground state. A procedure for global optimization of the initial configurations of the nuclei has been developed and the neutron skins of various nuclear systems have been calculated. Additionally, we report our efforts to include a Spin-Orbit (SO) potential in the model. We also studied the Giant Resonances with the CoMD model. A CoMD-inspired phenomenology for the Giant Dipole Resonance (GDR) is developed. In addition, we calculated the GDR energies for several A > 40 nuclei. The GDR data are reproduced up to within <1.0 MeV, with our new EoS with KNM = 292 MeV and m* = 0.85m. Furthermore, we investigate the Giant Monopole Resonance (GMR) spectra of various heavy ions, with the aforementioned EoS. This process yields resonance energies with less than 1 MeV discrepancies from the experimental data. Finally, we created a new antisymmetrized dynamics model, which we call ’Pauli Nucleonic Dynamics (PND)’, to study the few nucleon A ∼ 2 − 4 systems. We constructed a new effective interaction and reproduced the binding energies of the aforementioned systems with relative accuracy. (EN)

Θετικές Επιστήμες

Θετικές Επιστήμες (EL)
Science (EN)

English

Βιβλιοθήκη και Κέντρο Πληροφόρησης » Βιβλιοθήκη Σχολής Θετικών Επιστημών
Σχολή Θετικών Επιστημών » Τμήμα Χημείας » ΠΜΣ Φυσικοχημεία » Κατεύθυνση Φυσικοχημεία

https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/




*Institutions are responsible for keeping their URLs functional (digital file, item page in repository site)