ECTS - University of Pisa
| Modules | Area | Type | Hours | Teacher(s) | |
| REAZIONI NUCLEARI DI INTERESSE ASTROFISICO | FIS/04 | LEZIONI | 54 |
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Lo studente che segue il corso e supera l'esame avra' 1) conoscenze di base di fisica nucleare, specialemtne sull'interazione nucleare, i sistemi legati e di scattering a pochi corpi, le reazioni nucleare di interesse astrofisico; 2) le capacita' di svolgere il calcolo delle sezioni d'urto e dei fattori astrofisici; 3) le conoscenze necessarie a capire i diversi aspetti degli studi stato dell'arte.
The students who successfully complete the course will have 1) some knowledges of nuclear physics, especially nuclear interaction, few-body bound and scattering systems, nuclear reactions which take place in astrophysical environment; 2) the ability to set up the relevant formulas to calculate cross sections and astrophysical factors; 3) the required knowledges to understand the different aspects of the most recent state-of-the-art studies.
Durante l'esame orale lo studente deve saper dimostrare la sua conoscenza del materiale del corso con proprieta' di linquaggio.
Metodo d'esame: esame finale orale
During the oral exam the student must be able to demonstrate his/her knowledge of the course material with propriety of expression.
Methods:
Si consiglia allo studente di avere una buona conoscenza di base di meccanica quantistica non relativistica.
A good basis in non-relativistic quantum mechanics is strongly advised.
Lezioni frontali con frequenza caldamente consigliata. Per meglio seguire il corso si consiglia:
Il corso si avvale di lezioni frontali e di seminari.
Delivery: face to face
Learning activities:
Attendance: Advised
Teaching methods:
-Principali proprieta' dei nuclei - Osservazioni astronomiche e "modelli standard" (teoria della BBN, la catena pp, la reazione 3-alpha, il ciclo CNO, i processi di alpha-burning, s, r, rp e p). - Elementi di teoria delle reazioni nucleari: sezione d'urto e fattore astrofisico, screening elettronico, picco di Gamow e rate di reazione, equazione di Saha. - Metodi sperimentali per l'astrofisica: misure dirette, metodi indiretti. - Calcolo diretto delle reazioni di cattura protone-protone e neutrone-protone. - Overview dello stato dell'arte per le reazioni della catena pp e del ciclo CNO.
- Review of the general properties of nuclei. - Astronomical observations and "standard models" (the theory of BBN, the pp chain, the 3-alpha reaction, the CNO cycle, alpha-burning, the s, r, rp and p processes). - Some theory of nuclear reactions: cross section and astrophysical factor, electron-screening, Gamow peak and reaction rate, Saha equation and nuclear statistical equilibrium. - Experimental techniques for astrophysics: direct measurements, indirect methods. - Ab-initio study of the proton-proton and neutron-proton capture reactions. - Overview of the state-of-the-art for the reaction in the pp chain and in the CNO cycle.
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Letture consigliate:
H.A. Bethe: THE FORMATION OF DEUTERONS BY PROTON COMBINATION Phys. Rev. 54, 248 (1938)
N. Austern: EVALUATION OF THE INTERACTION EFFECT IN n-p CAPTURE Phys. Rev. 92, 670 (1953)
L.E. Marcucci, Kenneth M. Nollett, R. Schiavilla, R.B. Wiringa: MODERN THEORIES OF LOW-ENERGY ASTROPHYSICAL REACTIONS Nucl. Phys. A777, 111 (2006)
E.G. Aldeberger et al., SOLAR FUSION CROSS SECTIONS II: THE PP CHAIN AND CNO CYCLES Rev. Mod. Phys. 83, 195 (2011)
Testi consigliati:
A.R. Edmonds: ANGULAR MOMENTUM IN QUANTUM MECHANICS Princeton University Press 1996
A. Messiah: QUANTUM MECHANICS Dover Publications, Inc. 1999
K.S. Krane: INTRODUCTORY NUCLEAR PHYSICS, John Wiley and Sons 1988
C. Iliadis: NUCLEAR PHYSICS OF STARS, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA 2007
Required readings:
H.A. Bethe: THE FORMATION OF DEUTERONS BY PROTON COMBINATION Phys. Rev. 54, 248 (1938)
N. Austern: EVALUATION OF THE INTERACTION EFFECT IN n-p CAPTURE Phys. Rev. 92, 670 (1953)
L.E. Marcucci, Kenneth M. Nollett, R. Schiavilla, R.B. Wiringa: MODERN THEORIES OF LOW-ENERGY ASTROPHYSICAL REACTIONS Nucl. Phys. A777, 111 (2006)
E.G. Aldeberger et al., SOLAR FUSION CROSS SECTIONS II: THE PP CHAIN AND CNO CYCLES Rev. Mod. Phys. 83, 195 (2011)
Recommended texts:
A.R. Edmonds: ANGULAR MOMENTUM IN QUANTUM MECHANICS Princeton University Press 1996
A. Messiah: QUANTUM MECHANICS Dover Publications, Inc. 1999
K.S. Krane: INTRODUCTORY NUCLEAR PHYSICS, John Wiley and Sons 1988
C. Iliadis: NUCLEAR PHYSICS OF STARS, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA 2007
Esame orale.
Oral exam.
