NUCLEAR ASTROPHYSICS
Anno accademico 2017/2018 - 1° anno - Curriculum ASTROPHYSICS, Curriculum NUCLEAR AND PARTICLE PHYSICS e Curriculum NUCLEAR PHENOMENA AND THEIR APPLICATIONSCrediti: 6
SSD: FIS/04 - FISICA NUCLEARE E SUBNUCLEARE
Organizzazione didattica: 150 ore d'impegno totale, 108 di studio individuale, 42 di lezione frontale
Semestre: 2°
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.
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
Argomenti | Riferimenti testi | |
---|---|---|
1 | processi nucleari coinvolti nell'evoluzione stellare | |
2 | struttura del nucleo | |
3 | Q-value | |
4 | sezione d'urto | |
5 | calcolo del rate di reazione |
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
La prova d'esame si svolgerà con un colloquio orale sui contenuti del corso.
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
contattare il docente