در این رساله مدل های هسته ای مطرح و نقاط قوت و ضعف این مدل ها در توجیه این خواص مورد توجه و بررسی قرار گرفته است . با بهره گرفتن از مدل کوارک- گلوئونی انرژی آزادشده در واپاشی آلفا و شکافت هسته ای محاسبه شد و نتایج بدست آمده با داده های تجربی و مدل قطره مایع مقایسه شد.لازم به ذکر است که پیش از این بر اساس مدل کوارک- گلوئونی اعداد جادویی بدست آمده و عدد جادویی 184 هم پیش بینی شده است و همچنین فرمولی ساده و متقارن برای انرژی بستگی هسته که تابع  هسته می باشد ، بدست آمده است. با توجه به نتایج بدست آمده ، این تحقیق را می توان پژوهشی در زمینه فیزیک ذرات بنیادی و فیزیک هسته ای توصیف کرد .

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                         صفحه

فصل اول : مقدمه

1-1-مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………2

1-2- تلاش های تجربی در زمینه شناخت پلاسمای کوارک-گلوئونی………………………………………..2

1-3-تاریخچه فیزیک هسته ای  ……………………………………………………………………………………………4

1-4-پیشینه تاریخی فیزیک هسته ای……………………………………………………………………………………..5

فصل دوم: مدل های هسته ای

2-1- مدل های هسته ای………………………………………………………………………………………………………9

2-2-خلاصه ای از شواهد تجربی که توسط یک مدل ارائه می شود…………………………………………. 9

2-3-مدل هسته ای لایه ای…………………………………………………………………………………………………11

   2-3-1- فرضیات مدل ذره منفرد  ………………………………………………………………………………….12

    2-3-2- تناوب حالتهای نوکلئون برای سطوح پایه ایزوتوپها و ایزوتونهای متوالی……………… 12

الف : ترتیب حالتها در مدل جفت شدن اسپین مدار……………………………………………………..13

ب : تقاطع در لایه های اصلی……………………………………………………………………………….. 14

ج : انرژی جفت شدگی در مدل پوسته ای………………………………………………………………….14

د : دامنه موفقیت های مدل لایه ای…………………………………………………………………………….15

2-4- مدل قطره مایع………………………………………………………………………………………………………….15

2-4-1- مبنای کیفی فرمول نیمه تجربی جرم …………………………………………………………………..16

الف : انرژی حجمی………………………………………………………………………………………………..17

ب : انرژی سطحی  ……………………………………………………………………………………………….18

ج : انرژی کولنی  ……………………………………………………………………………………………….  18

د : انرژی عدم تقارن…………………………………………………………………………………………….  19

ه : انرژی جفت شدن  …………………………………………………………………………………………..19

فصل سوم : پدیده شناسی هسته ای 

3-1-  مقدمه ……………………………………………………………………………………………………………………22

3-2- شکافت ………………………………………………………………………………………………………………….22

3-3- محدودیت­های ثابت در مقابل شکافت خودبخود …………………………………………………………22

الف : انرژی موجود برای شکافت هسته­ای ………………………………………………………………………23

ب : سد پتانسیل احتمالی در مقابل شکافت خودبخودی …………………………………………………..25

ج : محدودیت­های پایداری برای هسته­های سنگین…………………………………………………………..27

د : انرژی تحریک کننده برای شکافت القایی …………………………………………………………………..30

ه : جرم نامتقارن در شکافت دارای انرژی پایین ………………………………………………………………32

3-4-  واپاشی پرتوزا ی هسته ها ………………………………………………………………………………………..36

3-4-1 – واپاشی آلفایی …………………………………………………………………………………………………37

3-4 -2-  واپاشی بتایی  ………………………………………………………………………………………………..38

3-4-3-  واپاشی گامایی ………………………………………………………………………………………………. 38

فصل چهارم: مدل کوارکی

4-1-  مقدمه ……………………………………………………………………………………………………………………41

4-1-1-  مدل کوارکی و اعداد جادویی ……………………………………………………………………………42

4-1-2-  انرژی بستگی هسته ای بر اساس مدل شبه کوارکی ……………………………………………..43

4-2- انرژی آزاد شده در واپاشی آلفا‌زا و محاسبه آن در مدل شبه کوارکی ……………………………….47

4-3- انرژی حاصل از شکافت و محاسبه آن در مدل شبه کوارکی ………………………………………….50

فصل پنجم : نتیجه گیری و پیشنهادات

5-1-  نتیجه گیری ……………………………………………………………………………………………………………53

5-2-  پیشنهادات ……………………………………………………………………………………………………………..54

فهرست منابع و ماخذ ………………………………………………………………………………………………………..55

فهرست شکل ها

عنوان                                                                              صفحه                                                          

شکل 3-1 : نشان دادن سد بالقوه که از شکافت خودبخودی  جلوگیری می کند…………………………………….25

شکل 3-2 : نوسان یک قطره مایع تراکم ناپذیر ، برای بررسی ثبات در مقابل شکافت خود به خودی……………….28

شکل 3-3 : بررسی پارامتر قابلیت شکافت  برای چند هسته نمونه …………………………………………………….. 29

شکل 3-4 : شکافت خودبه خودی هسته­های Z زوج سنگین…………………………………………………………………30

شکل 3-5 : منحنی جرمی شکافت U235………………………………………………………………………………………….34

شکل 3-6 : واپاشی اورانیوم ………………………………………………………………………………………………………….34

شکل 3-7 : پراکنگی محصولات جرمی……………………………………………………………………………………………..35

شکل 4-1 : مدل کوارکی و اعداد جادویی…………………………………………………………………………………………..43