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

• Thesis title in thesis language (Slovak): Analýza zvyškových korelácií medzi jadrovými hmotnosťami po použití Garvey-Kelsonových relácií
• Thesis title in Czech: Analýza zbytkových korelací mezi jadernými hmotnostmi po použití Garvey-Kelsonových relací
• Thesis title in English: Analysis of residual correlations in nuclear masses after application of Garvey-Kelson relations
• Key words: jadrové hmotnosti|Garvey-Kelsonove relácie|korelácie
• English key words: nuclear masses|Garvey-Kelson relations|correlations
• Academic year of topic announcement: 2020/2021
• Thesis type: Bachelor's thesis
• Thesis language: slovenština
• Department: Institute of Particle and Nuclear Physics (32-UCJF)
• Supervisor: Mgr. Pavel Stránský, Ph.D.
• Author: hidden - assigned and confirmed by the Study Dept.
• Date of registration: 14.01.2021
• Date of assignment: 15.01.2021
• Confirmed by Study dept. on: 18.01.2021
• Date and time of defence: 14.09.2021 09:00
• Date of electronic submission: 22.07.2021
• Date of submission of printed version: 22.07.2021
• Date of proceeded defence: 14.09.2021
• Opponents: Mgr. František Knapp, Ph.D.

Guidelines

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.

References

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).

Preliminary scope of work

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.