Characteristics of Excited States in 39k Nucleus Using Shell Model in P-Sd Model Space

Abstract

39K çekirdeğindeki uyarılmış durumların özellikleri, p-sd-pf model uzayında kabuk model hesaplamaları kullanılarak incelenmiştir. Bu çalışma, hem pozitif hem de negatif pariteler, indirgenmiş elektrik kuadrupol geçiş olasılıkları, indirgenmiş manyetik dipol geçiş olasılıkları ve elektron saçılma form faktörleri için uyarılmış enerji durumlarının hesaplanmasına dayanmaktadır. Hesaplamalar, PSDPF etkileşimi ve NUSHELLX kabuk model kodu kullanılarak yapıldı. Tüm teorik sonuçlar, eşdeğer deneysel verilerle karşılaştırılarak doğrulandı. Enerjisi < 6 MeV olan uyarılmış durumlar, sd ve pf kabuk orbitallerinde farklı parçacık kısıtlamaları kullanılarak deneysel değerler için yeniden üretildi. İndirgenmiş elektriksel kuadrupol geçiş olasılığının deneysel ve teorik değerleri arasındaki karşılaştırma, indirgenmiş manyetik-dipol geçiş olasılığı için iyi ve kabul edilebilir bir uyum olduğunu gösterdi. Ayrıca, enerjisi < 6 MeV olan durumlar için indirgenmiş geçiş olasılıklarının hesaplamalarını kullanarak deneysel olarak belirsiz olan bazı nükleer geçişler (elektrik veya manyetik) doğrulandı. Elastik elektron saçılım form faktörleri M1 ve M3 hakkındaki tahminlerimiz, temel durumdan birinci uyarılmış duruma geçişte yüksek çekirdek polarizasyon etkileri göstermiştir. Aynı geçiş için boyuna form faktörleri C2'nin sonucu, mevcut deneysel verilerle iyi bir uyum göstermektedir. Yukarıdaki geçiş için enine form faktörleri E2 ve M1 hesaplandı ve sonuçlar, q değerleri ≥ 1.35 fm-1 için deneysel verilerle uyumlu olarak bulundu. Bu hesaplamalarda, harmonik salınıcı, Woods-Saxon potansiyeline kıyasla Skyrme etkileşimi için bir tercih sunuldu.

The characteristics of excited states in the 39K nucleus were studied using shell model calculations in the p-sd-pf model space. Conducted study relies on the calculation of the energy excited states for both positive and negative parities, reduced electric quadrupole transition probabilities, reduced magnetic dipole transition probabilities, and electron scattering form factors. The PSDPF interaction and shell model code NUSHELLX were employed to perform calculations. All obtained theoretical results were verified via comparison with equivalent experimental data. The excited states with energy, which is less than 6 MeV, were reproduced for experimental values using different particle constrain in sd and pf shell orbitals. The comparison between experimental and theoretical results for the reduced electric quadrupole transition probability shows an acceptable agreement for the reduced magnetic-dipole transition probability. We also verified some nuclear transitions (electric or magnetic) which are experimentally uncertain by using the calculations of the reduced transition probabilities for states with energy < 6 MeV. Our predictions of the elastic electron scattering form factors M1 and M3 indicate high core polarization effects in the transition from the ground state to the first excited state. The result of the longitudinal form factors C2 for the same transition shows a good agreement with the available experimental data. The transverse form factors, E2 and M1, were calculated for the above transition and the results were in agreement with experimental data for q values ≥ 1.35 fm-1. In these calculations, there was a preference for the Skyrme interaction compared to the harmonic-oscillator, Woods-Saxon potential.