Durdurma gücü, hedef içerisindeki elektronlar ve çekirdeğin Coulomb alanı etkileşmesi nedeniyle yüklüparçacıkların birim uzunluk başına ortalama enerji kaybıdır. Durdurma gücünün atom fiziği, nükleer fizik veuygulamaları, radyasyon dozimetrisi gibi birçok alanlarda önemli uygulamaları vardır. Bu çalışmanın amacı 1keV-1 GeV enerjili protonlar için Z=2-54 atom numaralı elementlerin Bethe-Bloch teorisine dayalı etkin yükyaklaşımı yöntemi kullanılarak çarpışma durdurma gücünü hesaplamaktır. Bunun için öncelikle hedefelementlerin etkin yük, etkin ortalama uyarılma enerjileri ve potansiyel enerji fonksiyonları belirlendi.Elektronik yük yoğunluğu için Roothaan-Hartree-Fock atomik dalgafonksiyonları seçildi ve hedef atomlarınetkin yükünün protonların enerjisiyle değişimi incelendi. Ardından elde edilen hedef atomların etkin yüklerikullanılarak çarpışma durdurma gücü değerleri hesaplandı. Atom numarası ve gelen protonların enerjisi arttıkçaetkin yük değerlerinin arttığı görüldü. Durdurma gücü değerlerinin ise atom sayısı arttıkça azaldığı ve durdurmagücüne ait maksimum noktalarının yüksek enerjilere doğru kaydığı belirlendi. Hedef elementlerden karbonatomu için hesaplanan durdurma gücü değerleri literatürde mevcut ICRU 49, SRIM, CasP ve Janni’ninverileriyle karşılaştırıldı. Sonuçların belirli hata oranlarında literatür verileriyle oldukça uygun olduklarıgözlendi. Ayrıca bu çalışmada kullanılan etkin yük yaklaşımının 1 MeV’den düşük enerjilerde dekullanılabileceği anlaşıldı.
The stopping power is the average energy loss per unit length of charged particles due to the interaction with the Coulomb field of electrons in target and nucleus. Stopping power has important applications in many areas such as atomic physics, nuclear physics and applications, radiation dosimetry. The aim of this study is to calculate the collision stopping power of Z=2-54 atomic elements by using the effective charge approach based on Bethe-Bloch theory for the 1 keV-1 GeV energy protons. For this purpose, the effective charge, effective mean excitation energies and potential energy functions of the target elements were firstly determined. For the electronic charge density, Roothaan-Hartree-Fock atomic wavefunctions were selected and the change of the effective charge of the target atoms with the energy of the protons was examined. Then, the collision stopping power values were calculated by using the obtained effective charges of the target atoms. It was seen that as the atomic number and the energy of the incoming protons increased, effective charge values ascended. It was determined that the stopping power values decreased as the number of atoms increased and the maximum points of stopping power shifted towards high energies. The calculated stopping power values for the carbon atom from the target elements were compared with the data of the ICRU 49, SRIM, CasP and Janni available in the literature. It was observed that the results were quite appropriate with the literature data at certain error rates. In addition, it is understood that the effective charge approach used in this study can be used in energies less than 1 MeV.
