REAZIONI NUCLEARI DI INTERESSE ASTROFISICO
Corso per la Laurea Magistrale in Fisica

Laura Elisa Marcucci
A. A. 2011-2012



Programma

  1. Elementi di teoria del momento angolare
    • il momento angolare in meccanica quantistica: il momento angolare orbitale e lo spin; autovalori e autofunzioni del momento angolare; le armoniche sferiche
    • addizione di due momenti angolari e i coefficienti di Clebsch-Gordan
    • operatori tensoriali e il teorema di Wigner-Eckart
    • coefficienti di riaccoppiamento 6j e 9j

  2. Elementi di teoria della diffusione
    • teoria perturbativa dipendente dal tempo
    • regola aurea di Fermi; sezione d'urto, fattore astrofisico e picco di Gamow

  3. Sistema a due corpi
    • studio degli stati legati: metodi numerici (Numerov)
    • il deutone
    • studio degli stati di scattering neutrone-protone
    • diffusione Coulombiana: studio degli stati di scattering protone-protone

  4. Sistema a tre corpi
    • variabili di Jacobi e variabili iper-sferiche
    • cenni sul metodo di Faddeev e sui metodi variazionali
    • cenni sullo studio degli stati di scattering nucleone-deutone

  5. Modelli per l'operatore elettrodebole nucleare
    • la corrente elettromagnetica: derivazione della corrente nucleare a un corpo e delle correnti di scambio mesoniche
    • la corrente debole

  6. Applicazioni a reazioni di interesse astrofisico
    • la catena pp e il problema dei neutrini solari: cenni sul modello solare standard e sugli esperimenti sui neutrini solari
    • la Big Bang nucleosynthesis e le reazioni nucleari chiave
    • studio dettagliato della reazione   p + p ----> d + e+ + ve e n + p ----> d + γ
    • cenni sulle reazioni p + d ---->3He + γ e n + d ----> 3H + γ.

  7. Metodi sperimentali per la misura delle sezioni d'urto di interesse astrofisico
    • metodi diretti: vantaggi e limiti
    • metodi indiretti: il Trojan-Horse Method