Teorie založené na energetických funkcionálech v jaderné fyzice

• Thesis title in English: Energy functional theories in nuclear physics
• Academic year of topic announcement: 2008/2009
• Thesis type: Bachelor's thesis
• Thesis language: angličtina
• Department: Institute of Particle and Nuclear Physics (32-UCJF)
• Supervisor: prof. RNDr. Jan Kvasil, DrSc.

Guidelines

Jedná se o teoretické odvození vztahů týkajících se problému mnoha těles v jaderné fyzice, případně o využití výpočetních programů v ÚČJF MFF UK pro výpočet konkrétních charakteristik těžších jader. Práce se týká problematiky (viz. anotace níže), která je řešena v širší mezinárodní spolupráci (s univerzitou v Neapoli,
se Spojeným Ústavem Jaderných Výzkumů v Dubně u Moskvy, s univerzitou v Erlangenu). Předpokládá se pokračování v rámci diplomové práce, případne doktorské práce.

References

- P. Ring, P. Schuck, The nuclear many body problem, Springer-Verlag N.Z. (1980)
- J. Dobacyewski, J. Dudek, Physical Review C52, 1827 (1975)
- M. Bender et al., Physical Review C65, 054322 (2002)
- V.O.Nesterenko, W. Kleinig, J. Kvasil, P. Veselý, P.-G.Reinhard, D. Dolci,
Physical review C74, 064306 (2006)

Preliminary scope of work

Mikroskopické teorie založené na energetických funkcionálech jsou v současné době velmi často užívané pro teoretický popis jaderných vlastností, zejména pro středně-těžká a těžká jádra. Funkcionální formalizmus je teoreticky jednodušší a fyzikálně názornější ve srovnání se složitějšími teoriemi jako např. časově-závislá Hartree-Fock-Bogoliubova metoda, o jejíž numerickou aplikaci se fyzici pokoušejí řadu let. V součané době se užívá hlavně tzv. Skyrme energetický funcionál odvozený z tzv. efektivní Skyrme interkce mezi nukleony v jádře. Existují však i jiné efektivní interakce (např. Gogny interakce). Pro bakalářskou práci je možné si vybrat dva alternativní úkoly:
- odvodit energetický funkcionál pro Gogny (případně další) efektivní interakci a s ním
pak formulovat rovnice pro tzv. separabilní RPA metodu umožňující teoreticky popsat
excitované stavy těžších jader,
- provést numerický výpočet s následnou teoretickou analýzou současných experimentálních
dat o tzv. M1 excitacích v těžších sudo-sudých jádrech.

Preliminary scope of work in English

Microscopic theories based on energy functionals are often used for the theoretical description of nuclear properties, especially for heavier nuclei. Functional formalism is technically simpler than more complex theories like time-dependent Hartree-Fock-Bogoliubov method. Presently the Skyrme energy functional is used mainly. It was derived from the effective Skyrme interaction among nucleons in the nucleus. However, other effective interactions exist as well (e.g. Gogny interaction). Suggested bachelor work can have two alternative aims:
- to derive an energy functional for the Gogny interaction and to formulate with
this functional equations for so called separable RPA method which enables us to obtain
a theoretical descripton of the excitation states of heavier nuclei,
- to perform a numerical calculation and subsequent analysis of present experimental data
on so called M1 excitations in heavier even-A nuclei.