NUCLEAR ASTROPHYSICS

Anno accademico 2018/2019 - 1° anno - Curriculum ASTROPHYSICS, Curriculum NUCLEAR AND PARTICLE PHYSICS e Curriculum NUCLEAR PHENOMENA AND THEIR APPLICATIONS
Docente: Stefano ROMANO
Crediti: 6
SSD: FIS/04 - FISICA NUCLEARE E SUBNUCLEARE
Organizzazione didattica: 150 ore d'impegno totale, 108 di studio individuale, 42 di lezione frontale
Semestre:

Obiettivi formativi

Conoscenza e capacità di comprensione (knowledge and understanding).

Comprensione critica dei meccanismi alla base dell’Astrofisica Nucleare, sia negli aspetti teorici che osservativi e delle loro interconnessioni. Comprensione dei metodi di deduzione dei meccanismi fisici fondamentali che presiedono alla generazione di energia ed evoluzione delle stelle.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione (applying knowledge and understanding)

Capacità di identificare gli elementi essenziali dei fenomeni che si verificano nell’ambito dell’Astrofisica nucleare, in termini di ordine di grandezza e di livello di approssimazione necessario, ed essere in grado di effettuare le approssimazioni richieste.

Abilità comunicative (communication skills).

Competenze nella comunicazione nell’ambito dell’Astrofisica Nucleare.

Capacità di apprendimento (learning skills).

Acquisizione di adeguati strumenti conoscitivi per l'aggiornamento continuo delle conoscenze e della capacità di accedere alla letteratura specializzata sia nel campo dell’Astrofisica Nucleare che in campi scientificamente vicini.


Modalità di svolgimento dell'insegnamento

Lezioni frontali con esempi applicativi. Seminari di esperti esterni.


Prerequisiti richiesti

Elementi di fisica stellare - evoluzione stellare - processi nucleare nelle evoluzioni stellari - felementi di fisica del nucleo - modelli nucleari - reazioni nucleari - bilancio energetico - sezione d'urto


Frequenza lezioni

obbligatoria


Contenuti del corso

PARTE I

1. INTRODUZIONE ALL'ASTROFISICA NUCLEARE :

Nucleosintesi primordiale. Formazione delle stelle. Basi fisiche dell'evoluzione stellare .Equazione di stato e produzione energetica .Equazioni di equilibrio stellare. Evoluzione stellare. Combustioni quiescenti. Scenari esplosivi . Nucleosintesi stellare : combustione dell'idrogeno, combustione dell'elio. Processi r e s

2. DEFINIZIONI E CARATTERISTICHE GENERALI DELLE REAZIONI TERMONUCLEARI

Definizioni : Sezione d'urto, rate di reazione, vita media.

 

PARTE II

3. DETERMINAZIONE DEL "RATE" DI REAZIONE NELLE STELLE

Reazioni non risonanti indotte da neutroni, reazioni non risonanti indotte particelle cariche.

Reazioni risonanti

4. MISURE DI SEZIONI D'URTO AD ENERGIE D'INTERESSE ASTROFISICO

Misure dirette, Limite delle misure dirette. Screening elettronico in laboratorio e nelle stele

Metodi indiretti, Richiami teorici: Meccanismi di reazione di tipo diretto. Misure indirette: ANC, Coulomb

dissociation, Metodo del Cavallo di Troia, R-matrix, Reazioni inverse

Reazioni con fasci radioattivi.

5. APPARATI SPERIMENTALI E TECNICHE IN ASTROFISICA NUCLEARE


Testi di riferimento

Testi consigliati:

l- Nuclear Astrophysics, C,Rolfs and W.S.Rodney- Cauldrons in the Cosmos,

2- Nuclear Physics of Stars, C. Iliadis, Wiley

Testi da consultare

- Introductory Nuclear Physics, K. S. Krane, Wiley & Sons. Inc.

- Introductory Nuclear Physics, P.E.Hodgson, E.Gadioli, E Gadioli Erba, Oxford Science

Publications

- Introduzione all'Astrofisica Stellare, V. Castellani



Programmazione del corso

 ArgomentiRiferimenti testi
1processi nucleari coinvolti nell'evoluzione stellare 
2struttura del nucleo 
3Q-value 
4sezione d'urto 
5calcolo del rate di reazione 
6metodi indiretti: il THM 

Verifica dell'apprendimento

Modalità di verifica dell'apprendimento

La prova d'esame si svolgerà con un colloquio orale sui contenuti del corso.

The exam will be held with an oral interview on the contents of the course.


Esempi di domande e/o esercizi frequenti

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