Le Reazioni Nucleari nella Nucleosintesi Primordiale - INFN Napoli

Indice
Ringraziamenti i
Introduzione iii
1 Richiami di Cosmologia Standard 1
1.1 Le Basi del Modello Cosmologico Standard . . . . . . . . . . 1
1.2 Relatività Generale e Principio Cosmologico . . . . . . . . . . 2
1.2.1 Principali Osservabili Cosmologiche . . . . . . . . . . 4
1.2.2 Le Equazioni Cosmologiche . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.3 Teoria Cinetica nell’Universo Primordiale . . . . . . . . . . . 10
1.3.1 Generalità . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.3.2 Formulazione relativistica e applicazione al modello di
FLRW . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.3.3 Grandezze Macroscopiche ed Equilibrio Termodinamico 14
1.4 Breve Storia Termica dell’ Universo Primordiale . . . . . . . . 24
2 La Nucleosintesi Primordiale 27
2.1 Le Condizioni Iniziali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.2 Freezing delle Interazioni Deboli. . . . . . . . . . . . . . . . . 29
2.3 La Nucleosintesi Primordiale . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
2.4 Le Equazioni della BBN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
2.5 Equazioni per le Xi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
2.5.1 Principio del Bilancio Dettagliato e Applicazioni . . . 38
2.6 Osservazioni Astronomiche delle Abbondanze degli Elementi . 42
2.6.1 Deuterio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
2.6.2 Elio-3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
2.6.3 Elio-4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
2.6.4 Litio-7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
2.6.5 Altri Nuclidi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
3 Cenni di Astrofisica Nucleare 51
3.1 Richiami di Fisica Nucleare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
3.1.1 Proprietà Statiche dei Nuclei . . . . . . . . . . . . . . 53
3.1.2 Proprietà Dinamiche Dei Nuclei . . . . . . . . . . . . . 54
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