Estudo de reações nucleares de interesse astrofísico utilizando o método do cavalo de tróia

• Ano de defesa: 2009
• Autor(a) principal: Santo, Marcelo Gimenez Del
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Astrofísica estelar; Física nuclear; Métodos do cavalo de tróia; Nuclear physics; nuclear reactions; Reações nucleares; Stellar astrophysics; trojan horse method
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-07042009-161106/

A Astrofísica Nuclear é a chave para explicar, entre outras coisas, a produção de energia nas estrelas, a evolução estelar e a síntese de elementos químicos e seus isótopos no Universo. Nesses casos, as reações nucleares formam a estrutura principal, cujas seções de choque e taxas de reação precisam ser determinadas com bastante precisão em laboratório. Devido às condições extremas encontradas nas estrelas, o entendimento dos processos nucleares que ocorrem em seus interiores se tornaram um grande desafio para os físicos nucleares teóricos e experimentais. Nos últimos 40 anos, os físicos vem medindo as taxas dessas reações, porém, as incertezas nesses valores são altas em razão das dificuldades experimentais encontradas nas medidas de seção de choque de processos que ocorrem em energias extremamente baixas (região do pico de Gamow). Desta forma, apenas em alguns casos é possível medir diretamente a seção de choque e o comportamento em baixas energias é geralmente extrapolado da região de energias mais altas. Para evitar o procedimento da extrapolação, alguns métodos indiretos estão sendo 5 usados com sucesso nos últimos anos. Em particular, o método do Cavalo de Tróia permite obter o fator astrofísico S(E) de reações nucleares envolvendo partículas carregadas a baixas energias sem necessidade de extrapolação e sem o efeito da blindagem eletrônica. As reações 10B(p,a)7Be e 11B(p,a)8Be são as principais responsáveis pela queima do boro em estrelas do grupo F e G da sequência principal. As respectivas seções de choque já foram obtidas em experimentos diretos anteriores, porém, os dados não chegam na região do pico de Gamow e o comportamento do fator astrofísico é extrapolado de energias mais altas. Neste trabalho, obteve-se o fator astrofísico S(E) das reações 10B(p,a)7Be e 11B(p,a)8Be através do método indireto do Cavalo de Tróia (THM) aplicado às reações de três corpos 2H(10B,a7Be)n e 2H(11B,a8Be)n sem necessidade de extrapolação. O fator astrofísico obtido por meio do THM para a reação 10B(p,a)7Be é duas vezes menor na região do pico de Gamow comparado com estudos diretos anteriores. Para a reação 11B(p,a)8Be foram estudados separadamente os canais a0 e a1 e o fator astrofísico obtido por meio do THM está de acordo com os estudos diretos anteriores.