نام پژوهشگر: بنیامین عرب مقدم کسمایی

بررسی حالتهای مقید در اتمها و هسته های کائونی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده فیزیک 1391
  بنیامین عرب مقدم کسمایی   ظفرالله کلانتری

اتم های هادرونی یک آزمایشگاه منحصر به فرد برای مطالعه ی برهمکنش های قوی فراهم می آورد. یکی از این نوع اتم ها که اخیرا مورد مطالعه قرار گرفته است، اتم های کائونی می باشد. پتانسیل هایی که به خوبی برهمکنش بین کائون و هسته را در اتم های متوسط توصیف کرده است، پتانسیل اپتیکی وابسته به چگالی است که توسط فریدمن توسعه یافته است. با استفاده از این پتانسیل و به-کمک روش محاسباتی نومیروف برهمکنش کائون و سرب مورد مطالعه قرار گرفته است. تمامی ترازهای هسته ای مربوط به این برهمکنش محاسبه شده است و همچنین چند تراز اتمی نزدیک به هسته نیز محاسبه شده است. محاسبه ی ترازهای اتمی نزدیک به هسته نشان می دهد که این ترازها نسبت به حالت الکترومغناطیسی خالص جابه جا شده اند و همچنین پهن شدگی در این ترازهای انرژی مشاهده می شود، که این اثرات به علت وجود برهمکنش قوی بین کائون و هسته می باشد. یکی دیگر از پتانسیل هایی که برهمکنش بین کائون و پروتون را به خوبی توصیف می کند، پتانسیل است که توسط آکایشی توسعه یافته است. این پتانسیل وجود یک حالت مقید در این برهمکنش را که مربوط به می شود را توصیف می کند. از جمع این پتانسیل و پتانسیل کولنی، و حل معادله ی شرودینگر برای برهمکنش کائون- هیدروژن استفاده شده و حالت مقید هسته ای مربوط به این برهمکنش محاسبه شده است. همچنین تراز اتمی 1s مربوط به برهمکنش کائون- هیدروژن محاسبه و اثر برهمکنش قوی برروی این تراز به صورت جابه جایی و پهنا در این تراز مشاهده گردیده است. ما با استفاده از تلفیق این دو روش(یعنی توزیع چگالی هسته ای در برهمکنش کائون- هیدروژن به روش بسط گائوسی و پتانسیل اصلاح شده ی وابسته به چگالی برای اتم های متوسط) به محاسبه ی ترازهای هسته ای ناشی از جذب کائون در هسته ی هلیوم پرداخته-ایم. وجود این ترازهای بسیار مقید هسته ای و پهنای بسیار زیاد آن ها نشاندهنده ی حالت های میانی است که ممکن است کائون قبل از واپاشی در کانال های اصلی داشته باشد. هرچند حل دقیق این مسئله توسط روش های فدیف چهارجسمی باید انجام شود، ولی به دلیل حجم محاسبات بسیار بالا و نیاز به ابررایانه، تقریب دوجسمی که ما ارائه کرده ایم می تواند برآورد خوبی از سیستم کائون- هلیوم ارائه دهد.