ITALIANO

Nucleosintesi ed evoluzione stellare. Reazioni nucleari di bassa energia di interesse astrofisico. Apparati sperimentali per l’astrofisica nucleare. Strumenti teorici per la determinazione delle grandezze fisiche di interesse astrofisico. Astronomia multi-messenger. Raggi Cosmici. Apparati sperimentali per le astroparticelle.

Bertulani, Nuclear physics in a nutshell.
Bertulani, Nuclear reactions, https://arxiv.org/pdf/0908.3275.pdf
José, Iliadis https://arxiv.org/pdf/1107.2234.pdf
Iliadis, Nuclear Physics of the stars.

Il corso mira a fornire una conoscenza di base dei processi nucleari e subnucleari in ambiente astrofisico e delle metodologie teoriche e sperimentali utilizzate in questo campo. Saranno anche brevemente discusse le applicazioni in altri campi.
Le conoscenze acquisite saranno utilizzate per analizzare alcuni casi specifici al fine di sviluppare un certo grado di autonomia nella loro applicazione.

Gli studenti devono aver sostenuto gli esami di Fisica Generale e di Analisi.
E' fortemente consigliato l'aver superato l'esame di Meccanica Quantistica

Lezioni frontali. Esercitazioni numeriche e occasionalmente attività didattiche integrative.

Prova orale e scrittura di una tesina da effettuarsi alla fine del corso.

Eventuale materiale didattico integrativo è reperibile sul sito
https://elearning.unina2.it/ o sarà fornito durante il corso.

Dati osservativi. Richiami sulle reazioni nucleari. Cinematica. Sezione d’urto differenziale e totale. Processi risonanti e non risonanti. Reazioni nucleari di bassa energia. Risonanze sotto soglia. Fattore astrofisico. Electron screening. Yield di reazione. Resa stellare. Nucleosintesi di Big Bang. Nucleosintesi stellare. Principali Cicli Stellari. Nucleosintesi da cattura neutronica: processi s e r. Apparati sperimentali per l’astrofisica nucleare: acceleratori, bersagli, apparati di rivelazione per raggi gamma e particelle cariche. I principali esperimenti di Astrofisica Nucleare.

Astrofisica Multimessenger: definizione, cenni storici, milestones, le sfide ancora aperte
Cenni storici. Spettro primario. Flusso di Raggi Cosmici a Terra: atmosfera, superficie, underground. Air showers. La connessione con i Raggi Cosmici. I neutrini nel modello standard. Processi di produzione e meccanismi di accelerazione. Principi di rivelazione
Principio di rivelazione. Ricostruzione delle tracce. Cenni storici e milestones. L’esperimento KM3NeT.

Italian

Nucleosynthesis and stellar evolution. Low-energy nuclear reactions of astrophysical interest. Experimental apparatus for nuclear astrophysics. Theoretical instruments for the determination of physical quantities of astrophysical interest. Multi-messenger astronomy. Cosmic rays. Experimental Instruments for astroparticles.

Bertulani, Nuclear physics in a nutshell.
Bertulani, Nuclear reactions, https://arxiv.org/pdf/0908.3275.pdf
José, Iliadis https://arxiv.org/pdf/1107.2234.pdf
Iliadis, Nuclear Physics of the stars.

The course aims to provide a basic knowledge of nuclear and subnuclear processes in the astrophysical environment and of the theoretical and experimental methodologies used in this field. Applications in other fields will also be briefly discussed.
The acquired knowledge will be used to analyze some specific cases in order to develop a certain degree of autonomy in their application.

Students must have passed the examinations of General Physics and Analysis.
It is recommended to have passed the Quantum Mechanics examination, too.

Lectures. Numerical exercises and occasional supplementary teaching activities.

Oral examination and writing of a short paper at the end of the course.

Any additional teaching material can be found at
https://elearning.unina2.it/ or will be provided during the course.

Observational data. Nuclear reactions. Kinematics Differential and total cross sections. Resonant and non-resonant processes. Low energy nuclear reactions. Sub-threshold resonances. Astrophysical factor. Electron screening. Reaction yield. Stellar yield. Big Bang nucleosynthesis. Stellar nucleosynthesis. Main stellar cycles. Nucleosynthesis by neutron capture: s and r processes. Experimental apparatus for nuclear astrophysics: accelerators, targets, detection apparatus for gamma rays and charged particles. The main experiments in Nuclear Astrophysics.

Multimessenger Astrophysics: definition, historical notes, milestones, challenges still open Historical notes. Primary spectrum. Cosmic Ray flux at Earth: atmosphere, surface, underground. Air showers. The connection with Cosmic Rays. Neutrinos in the standard model. Production processes and acceleration mechanisms. Principles of detection Principle of detection. Trace reconstruction. Historical background and milestones. The KM3NeT experiment.