Analýza zvyškových korelácií medzi jadrovými hmotnosťami po použití Garvey-Kelsonových relácií

• Název práce v jazyce práce (slovenština): Analýza zvyškových korelácií medzi jadrovými hmotnosťami po použití Garvey-Kelsonových relácií
• Název práce v češtině: Analýza zbytkových korelací mezi jadernými hmotnostmi po použití Garvey-Kelsonových relací
• Název v anglickém jazyce: Analysis of residual correlations in nuclear masses after application of Garvey-Kelson relations
• Klíčová slova: jadrové hmotnosti|Garvey-Kelsonove relácie|korelácie
• Klíčová slova anglicky: nuclear masses|Garvey-Kelson relations|correlations
• Akademický rok vypsání: 2020/2021
• Typ práce: bakalářská práce
• Jazyk práce: slovenština
• Ústav: Ústav částicové a jaderné fyziky (32-UCJF)
• Vedoucí / školitel: Mgr. Pavel Stránský, Ph.D.
• Řešitel: skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd.
• Datum přihlášení: 14.01.2021
• Datum zadání: 15.01.2021
• Datum potvrzení stud. oddělením: 18.01.2021
• Datum a čas obhajoby: 14.09.2021 09:00
• Datum odevzdání elektronické podoby: 22.07.2021
• Datum odevzdání tištěné podoby: 22.07.2021
• Datum proběhlé obhajoby: 14.09.2021
• Oponenti: Mgr. František Knapp, Ph.D.

Zásady pro vypracování

Garvey-Kelsonovy relace jsou jednoduché algebraické vztahy mezi hmotnostmi sousedních atomových jader, tj. jader s podobným počtem protonů a neutronů. Spíše než o sadu explicitně zformulovaných rovnic se jedná o algoritmus, jak rovnice sestavit. Studentka či student se naučí Garvey-Kelsonovy relace vytvářet a na základě experimentálních dat z nejnovější kompilace naměřených jaderných hmotností "The 2016 Atomic Mass Evaluation" spočítá odchylky od různých Garvey-Kelsonových relací napříč celou tabulkou nuklidů. Následně zanalyzuje korelace mezi těmito odchylkami.

Seznam odborné literatury

Tabulka jaderných hmotností AME2016:
W.J. Huang, G. Audi, Meng Wang, F.G. Kondev, S. Naimi, Xing Xu, "The AME2016 atomic mass evaluation (I). Evaluation of input data; and adjustment procedures", Chinese Physics C 41, 030002 (2017).
Meng Wang, G. Audi, F.G. Kondev, W.J. Huang, S. Naimi, Xing Xu, "The AME2016 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs and references", Chinese Physics C 41, 030003 (2017).
Online data:
https://www-nds.iaea.org/amdc/

Garvey-Kelsonovy relace:
G.T. Garvey, I. Kelson, "New nuclidic mass relationship", Physical Review Letters 16, 197 (1966).
G.T. Garvey, W.J. Gerace, R.L. Jaffe, I. Talmi, I. Kelson, "Set of nuclear-mass relations and a resultant mass table", Reviews of Modern Physics 41, S1 (1969).
J. Barea, A. Frank, J.G. Hirsch, P. Van Isacler, "Nuclear masses set bounds on quantum chaos", Physical Review Letters 94, 102501 (2005).
J.G. Hirsch, A. Frank, J. Barea, P. Van Isacker, V. Velázquez, "Bounds on the presence of quantum chaos in nuclear masses", European Physical Journal A 25, 75 (2005).
J. Barea, A. Frank, J.G. Hirsch, P. Van Isacker, S. Pittel, V. Velázquez, "Garvey-Kelson relations and the new nuclear mass tables", Physical Review C 77, 041304R (2008).

Další doporučená literatura:
R. Casten, Nuclear Structure from a Simple Perspective (Oxford University Press, 2000).
H. Olofsson, S. Åberg, O. Bohigas, P. Leboeuf, "Correlations and chaotic motion in nuclear masses", Physica Scripta T125, 162 (2006).

Předběžná náplň práce

Porozumění systematice jaderných hmotností je jeden ze základních cílů jaderné fyziky. Přesné popsání hmotností je důležité v jaderné astrofyzice k pochopení jaderných procesů uvnitř hvězd a k popsání relativních četností izotopů ve vesmíru. Systematiku jaderných hmotností lze teoreticky popsat buď globálními vztahy, jako je například známá Bethe-Weizsäckerova formule, nebo pomocí lokálních vztahů, které dávají do souvislosti hmotnosti pouze několika sousedních jader. Mezi ně patří tzv. Garvey-Kelsonovy relace, které vycházejí z předpokladu, že se poloha jednočásticových energií při popisu jádra jako systému nukleonů pohybujících se ve středním poli příliš nemění při změně protonového nebo neutronového čísla. Garvey-Kelsonovy relace jsou přesněji vzato algoritmus, jak netriviální algebraické vztahy mezi hmotnostmi sousedních jader vytvořit. Cílem této bakalářské práce je analýza zbytkových korelací po aplikaci Garvey-Kelsonových relací. Nedávné studie ukazují, že tyto korelace jsou velmi slabé a že odchylky od Garvey-Kelsonových relací vykazují vlastnosti šumu.