TÜBİTAK 1002-A Projesi

TÜBİTAK 1002-A Projesi

Aktinitler Bölgesindeki Tek-A’lı Deforme Çekirdeklerin Enerji Ağırlıklı Foto-Nükleer Toplam Kurallarının Yapay Zeka Yöntemleri Kullanılarak Tahmini

Tek-A’lı aktinit çekirdeklerinde GDR bölgesine ait enerji ağırlıklı foto-nükleer toplam tesir kesitleri ve dipol polarizebilitesinin yapay zeka yöntemleriyle tahmin edilmesi; sonuçların mikroskobik TGI-QPNM hesaplamalarıyla karşılaştırılması amaçlanmıştır.

DurumTamamlandıEylül 2023 – Eylül 2024
ProgramTÜBİTAK 1002-AHızlı Destek Programı
Süre12 Ay
Destek86.800 ₺1 yüksek lisans · 1 lisans bursiyeri

Araştırma Çerçevesi

Projenin Özeti

Projede aktinit bölgesindeki tek-A’lı 225–229Ac, 229–235Th, 233–239U, 233–239Np, 239–245Pu ve 241,243Am çekirdeklerinin Dev Dipol Rezonans (GDR) bölgesine ait enerji ağırlıklı toplam tesir kesitleri (σ-2, σ-1 ve σ0) ile dipol polarizebilite (αD) değerlerinin yapay zeka yöntemleri kullanılarak tahmin edilmesi ele alınmıştır. Yapay Sinir Ağları (YSA) ve Adaptif Ağ Tabanlı Bulanık Mantık Çıkarım Sistemi (ANFIS) modellerinin kurulabilmesi için 219 farklı çekirdeğe ait 418 veriden oluşan geniş bir veri seti kullanılmıştır.

Model girişleri olarak kütle numarası (A), atom numarası (Z), nötron sayısı (N), nötron-proton oranı (N/Z), izospin simetri etkisi (δ=(N-Z)/A), bölünme olasılığını temsil eden Z2/A ve kuadrupol deformasyon parametresi (β2) seçilmiştir. Böylece çekirdek yapısına ait temel niceliklerin foto-nükleer toplam kuralları ve dipol polarizebilite üzerindeki birlikte etkisi veri odaklı olarak modellenmiştir.

Yapay zeka tahminlerinin kuramsal fizik çerçevesinde sınanabilmesi için proje kapsamındaki çekirdeklerin ilgili foto-nükleer nicelikleri Öteleme ve Galileo Değişmez Kuaziparçacık Fonon Nükleer Model (TGI-QPNM) ile de hesaplanmış; YSA ve ANFIS sonuçları mikroskobik model hesapları ve mevcut deneysel bilgilerle karşılaştırılmıştır.

Bilimsel Yaklaşım

Amaç ve yöntem

ANFIS bulanık mantık ile uyarlanabilir modelleme akışını gösteren şematik görsel
ANFIS yaklaşımı, çekirdek yapısını temsil eden giriş parametrelerini bulanık mantık ve uyarlanabilir ağ yapısı üzerinden işleyerek foto-nükleer nicelikler için veri odaklı tahminler üretmektedir. Görsel, projede kullanılan ANFIS modelleme mantığını kavramsal olarak özetlemektedir.
01 · Amaç

Projenin Amacı

  • Tek-A’lı aktinit çekirdeklerinde σ-2, σ-1, σ0 ve αD niceliklerini yapay zeka yöntemleriyle tahmin etmek.
  • Çekirdek yapısını temsil eden A, Z, N, N/Z, δ, Z2/A ve β2 girdilerinin foto-nükleer davranışla ilişkisini veri odaklı olarak modellemek.
  • Yapay zeka tahminlerini TGI-QPNM hesapları ve mevcut deneysel verilerle karşılaştırarak modellerin öngörü gücünü değerlendirmek.
02 · Yöntem

Yöntem

219 farklı çekirdeğe ait 418 veriden oluşturulan veri seti kullanılarak YSA ve ANFIS modelleri kurulmuş; A, Z, N, N/Z, δ, Z2/A ve β2 parametreleri giriş değişkenleri olarak tanımlanmıştır. Eğitilen modellerle aktinit bölgesindeki hedef tek-A’lı çekirdeklerin enerji ağırlıklı foto-nükleer toplam tesir kesitleri ve dipol polarizebiliteleri tahmin edilmiştir. Aynı nicelikler TGI-QPNM ile mikroskobik olarak hesaplanmış; yapay zeka sonuçları kuramsal ve deneysel verilerle karşılaştırılmıştır.

Tek-A’lı Aktinit Çekirdekler Dev Dipol Rezonans (GDR) Yapay Sinir Ağları (YSA) ANFIS TGI-QPNM Dipol Polarizebilite

Proje Ekibi

Araştırma ekibi

Dr. Elif Kemah
Proje Yürütücüsü

Dr. Elif KEMAH

Prof. Dr. Hakan Yakut
Danışman

Prof. Dr. Hakan YAKUT

Bursiyerler
  • Ayşenur ÖZÇETİNYüksek Lisans Bursiyeri
  • Osman KORKMAZLisans Bursiyeri

Akademik Yetiştirme

Projeden üretilen tezler

Yüksek Lisans Tezi Tamamlandı

Ayşenur ÖZÇETİN

Danışman: Prof. Dr. Emre TABAR

“Tek-A'lı 169–189Re çekirdeklerinde Dev Dipol Rezonans'a (GDR) ait karakteristik özelliklerin mikroskobik hesabı ve yapay zekâ ile tahmini”

Bilimsel Çıktılar

Yayın ve bildiriler

Proje çıktıları

2 makale · 3 bildiri
Makale

Understanding the relationship between electric dipole polarizability and photonuclear (-2) moment in odd-A actinide nuclei

E Kemah, H Yakut, E Tabar, G Hoşgör · Physica Scripta, 99(10), 106008, 2024

Makale

Integrated photonuclear cross sections in the giant dipole resonance of odd-mass actinide nuclei

E Kemah, H Yakut, E Tabar, G Hoşgör, A Özçetin · European Physical Journal Plus, 139, 693, 2024

Bildiri

Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS) Modelling of First and Second Photonuclear Sum Rules in Giant Dipole Resonance

E Kemah, A Özçetin, H Yakut, E Tabar · International Nuclear Sciences and Technologies Conference (INSTEC-2024) · 5–7 Eylül 2024 · İzmir/Türkiye

Bildiri

Artificial Neural Network Analysis of Bremsstrahlung-Weighted Sum Rule in Giant Dipole Resonance

E Kemah, A Özçetin, H Yakut, E Tabar · Cumhuriyet 11th International Conference on Applied Sciences · 23 Nisan 2024 · Ankara/Türkiye

Bildiri

Artificial Neural Network (ANN) Modelling of Photonuclear Cross Sections in Odd-Mass Actinide Nuclei

E Kemah, H Yakut, A Özçetin, O Korkmaz · Turkish Physical Society 40th International Physics Congress · 2–5 Eylül 2024 · Bodrum/Türkiye