Scopo di questa tesi e' una precisa determinazione delle sezioni d'urto di cattura neutronica di 186,187,188-Os, al fine di ridurre le indeterminazioni legate alla fisica nucleare nel calcolo dell'eta' dell'universo con il metodo del cosmo-cronometro Re/Os. Innanzituto viene fornita una introduzione generale per inquadrare la nucleo-sintesi stellare, la cosmo-cronometria nucleare, i fasci di neutroni disponibili presso diversi laboratori e le caratteristiche generali delle reazioni indotte da neutroni. Misure dedicate allo studio delle sezioni d'urto di cattura neutronica di 186,187,188-Os sono state portate a termine presso la facility n_TOF del CERN, con neutroni di energia incidente compresa tra 1 eV ed 1 MeV. I dettagli di questa misura e l'analisi dei dati vengono qui riportati. L'analisi della regione delle risonanze risolte e' stata eseguita a partire dalla definizione degli spettri di cattura. I parametri di ogni risonanza sono stati estratti a partire da minimizzazioni che utilizzano la matrice R di Wigner. Inoltre e' stata portata a termine una analisi statistica per estrarre i valori medi dei parametri delle risonanze. Quest'ultima informazione e' fondamentale per una completa comprensione, nei termini del modello statistico di Hauser-Feschbach, dei processi di cattura o diffusione anelastica dei neutroni; questa informazione serve per la valutazione dei processi stellari che coinvolgono gli isotopi dell'Os. La convoluzione delle sezioni d'urto di cattura sullo spettro energetico dei neutroni (Maxwellian averaged cross sections), per temperature di interesse per processi di nucleo-sintesi attraverso il processo s, sono state ottenute combinando le informazioni sperimentali sia della regione delle risonanze risolte, sia quella delle risonanze non risolte. Le implicazioni di questa analisi nella stima dell'abbondanza del 187-Os, generata da processi di nucleo-sintesi di tipo s, e la conseguente valutazione attraverso il cosmo-cronometro Re/Os della durata della nucleo-sintesi galattica e' qui discussa. Inoltre vengono affrontate ulteriori considerazioni riguardanti le condizioni stellari, fenomeni di astrazione e ramificazioni lungo il processo s. Infine i risultati di questa analisi vengono confrontati con i valori dell'eta' dell'universo ottenuti utilizzando altri metodi, di carattere astronomico e cosmologico.

The neutron capture cross sections of 186,187,188-Os and their application to Re/Os cosmochronometer

FUJI, KAORI
2009

Abstract

Scopo di questa tesi e' una precisa determinazione delle sezioni d'urto di cattura neutronica di 186,187,188-Os, al fine di ridurre le indeterminazioni legate alla fisica nucleare nel calcolo dell'eta' dell'universo con il metodo del cosmo-cronometro Re/Os. Innanzituto viene fornita una introduzione generale per inquadrare la nucleo-sintesi stellare, la cosmo-cronometria nucleare, i fasci di neutroni disponibili presso diversi laboratori e le caratteristiche generali delle reazioni indotte da neutroni. Misure dedicate allo studio delle sezioni d'urto di cattura neutronica di 186,187,188-Os sono state portate a termine presso la facility n_TOF del CERN, con neutroni di energia incidente compresa tra 1 eV ed 1 MeV. I dettagli di questa misura e l'analisi dei dati vengono qui riportati. L'analisi della regione delle risonanze risolte e' stata eseguita a partire dalla definizione degli spettri di cattura. I parametri di ogni risonanza sono stati estratti a partire da minimizzazioni che utilizzano la matrice R di Wigner. Inoltre e' stata portata a termine una analisi statistica per estrarre i valori medi dei parametri delle risonanze. Quest'ultima informazione e' fondamentale per una completa comprensione, nei termini del modello statistico di Hauser-Feschbach, dei processi di cattura o diffusione anelastica dei neutroni; questa informazione serve per la valutazione dei processi stellari che coinvolgono gli isotopi dell'Os. La convoluzione delle sezioni d'urto di cattura sullo spettro energetico dei neutroni (Maxwellian averaged cross sections), per temperature di interesse per processi di nucleo-sintesi attraverso il processo s, sono state ottenute combinando le informazioni sperimentali sia della regione delle risonanze risolte, sia quella delle risonanze non risolte. Le implicazioni di questa analisi nella stima dell'abbondanza del 187-Os, generata da processi di nucleo-sintesi di tipo s, e la conseguente valutazione attraverso il cosmo-cronometro Re/Os della durata della nucleo-sintesi galattica e' qui discussa. Inoltre vengono affrontate ulteriori considerazioni riguardanti le condizioni stellari, fenomeni di astrazione e ramificazioni lungo il processo s. Infine i risultati di questa analisi vengono confrontati con i valori dell'eta' dell'universo ottenuti utilizzando altri metodi, di carattere astronomico e cosmologico.
2-feb-2009
Inglese
neutron capture cross section, resonance, nucleosynthesis, cosmochronometry
Università degli studi di Padova
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.14242/118343
Il codice NBN di questa tesi è URN:NBN:IT:UNIPD-118343