Programma del corso di Fisica Nucleare

Prof.Adelchi Fabrocini

A.A. 2000/2001

I Modulo: proprieta` fondamentali dei nuclei.

Caratteristiche generali del nucleo atomico. Dimensioni e raggi
dei nuclei, masse nucleari e  stabilita`.
Diffusione di elettroni, fattori di forma nucleari e
distribuzione di carica.
Fattori di forma elettrici e magnetici dei nucleoni.
Momenti elettrici di dipolo e di quadrupolo.
Spin dei nuclei e loro misura. Momento di
dipolo magnetico dei nucleoni e linee di Schmidt.
Lo spin isotopico e il principio di Pauli generalizzato.
Classificazione degli stati di due nucleoni.

Teoria elementare del deutone con forze centrali.
Richiami di teoria dell'urto: sezione d'urto, espansione in onde parziali,
teorema ottico, relazione tra fasi e potenziale.
Approssimazione di Born. Risonanze e formula di Breitt-Wigner.
Diffusione elastica  n-p e p-p a basse energie.
Lunghezza di diffusione e raggio efficace di interazione.
Dipendenza della sezione d'urto dallo spin.
Forze e operatori di scambio. Cenni sulla diffusione NN a
alte energie.  Cenni sul potenziale OPEP e la matrice T.
Simmetria di carica e invarianza isotopica.
Forma generale del potenziale nucleare.
Il deutone con forze tensoriali: normalizzazione della funzione d'onda,
equazione di Schroedinger, momento magnetico e momento di quadrupolo.

La formula semi-empirica di massa. Modelli nucleari.
Il modello a gas di Fermi e il modello a goccia liquida.
Il modello a shell: l'oscillatore armonico, il potenziale
spin-orbita e i numeri magici. Modello a particella estrema e sue
previsioni per lo spin e i momenti magnetici dei nuclei.
 

II Modulo: fisica dei sistemi nucleari a molti corpi.

Matrici densita` a uno e due corpi e loro calcolo esplicito nel
modello a particelle indipendenti. Il principio variazionale e
il metodo autoconsistente di Hartree-Fock.
Interazione residua e forze di Skyrme a range nullo.

Seconda quantizzazione: operatori di creazione e distruzione, operatore
numero e rappresentazione di operatori a uno e due corpi nello spazio di
Fock. Hamiltoniana e operatori di campo. Un esempio: il plasma a una
componente. Il metodo di Hartree-Fock nel formalismo della
seconda quantizzazione.

Il metodo di Hartree-Fock dipendente dal tempo (TDHF) e la
Random Phase Approximation (RPA). La superfluidita` nei nuclei.

Teoria delle perturbazioni indipendente dal tempo:
metodi di Brillouin-Wigner e Raleigh-Schroedinger e loro paragone.

La materia nucleare: modello di Fermi e modello di Hartree-Fock.
Correlazioni statistiche in materia nucleare.
Equazione di Bethe-Goldstone e correlazioni dinamiche.
La matrice G e l'equazione di Brueckner-Bethe-Goldstone.
L'equazione di BBG in un sistema di A nucleoni.
Lo stato fondamentale della materia nucleare e l'equazione di BBG.

Correlazioni in materia nucleare. La teoria delle funzioni d'onda
correlate (CBF) e la materia nucleare.
Equazione di stato della materia neutronica e proprieta` delle stelle
di neutroni in CBF.