محاسبات توماس- فرمی برای تعیین خواص بحرانی ماده هسته‌ای متقارن براساس رهیافت جرم مؤثر تعمیم‌یافته

Abstract

با به کارگیری تقریب میدان- میانگین و نیمه کلاسیکی توماس- فرمی، در چهارچوب یک مدل آماری، معادله حالت و خواص بحرانی ماده هسته‌ای متقارن بررسی می‌شود. در این مدل برهم‌کنش دو‌جسمی و پدیده‌شناسی مایرز و شواتکی در فضای فاز به کارگرفته می‌شود. با انجام وردش تابعی انرژی آزاد هلمهولتز کل دستگاه نسبت به تابع توزیع نوکلئونی در فضای فاز برای رسیدن به یک وضعیت تعادل طبق قانون دوم ترمودینامیک، به کمیت‌هایی نظیر جرم مؤثر که تنها تابع چگالی است و پتانسیل مؤثر تک ذره‌ای که بر اساس آن کمیت کلیدی جرم مؤثر تعمیم‌یافته نوکلئونی که علاوه بر چگالی به دما نیز وابستگی دارد، می‌رسیم و بر این اساس به شکل صریح تابع توزیع دست پیدا می‌کنیم. در این مدل کمیت‌های فزونور ترمودینامیکی از قبیل انرژی نهان ، آنتروپی و آزاد هلمهولتز برحسب تابع توزیع به صورت تابعی در فضای فاز به ازای دما و چگالی معین به دست می‌آیند. در این تحقیق توجه خاصی به رفتار بحرانی و پایداری ماده هسته‌ای متقارن شده است. یافته‌های ما در مورد کمیت‌های توصیف کننده رفتار بحرانی ماده هسته‌ای متقارن با نتایج حاصل از مدل‌های مطرح دیگر در این زمینه در توافق است.