Evidenze sperimentali di stati di spin-parità naturali in 26Mg: vincoli sulla sorgente di neutroni nelle giganti rosse

In questa tesi si è studiato uno dei principali processi nelle stelle responsabili della nucleosintesi degli elementi pesanti dopo il 56Fe, il processo-s. In particolare sono state illustrate le sorgenti di neutroni che alimentano questo processo e si è analizzata la reazione 22Ne (α,n) 25Mg. Per costruire un valido modello matematico di questo processo è necessario conoscere in maniera accurata il reaction rate di questa reazione. Conseguentemente è necessario conoscere la sezione d'urto di tale reazione in maniera molto accurata. Sono stati condotti diversi esperimenti nel tentativo di valutare la sezione d'urto per via diretta, facendo collidere un fascio di particelle α su un campione di 22Ne. Queste rilevazioni hanno dato esiti non soddisfacenti nell'intervallo di energie riguardanti il processo-s, in quanto, a causa di disturbi dovuti al fondo di raggi cosmici e alla barriera Coulombiana, non è stato possibile osservare risonanze per valori di energie delle particelle α minori di (832± 2) keV. Per colmare la mancanza di dati sperimentali si è deciso di studiare gli stati eccitati del nucleo composto 26Mg tramite la reazione inversa 25Mg+n alle facility n_TOF, situata al CERN, e GELINA al IRMM. Le misure effettuate hanno mostrato diverse risonanze al di sotto di (832±2) keV, compatibili con le spin-parità di 22Ne e α. In seguito è stato stimato il loro contributo al reaction rate e i risultati hanno mostrato che per temperature tipiche di stelle massive il contributo di queste risonanze è trascurabile ma risulta di grande rilevanza alle temperature tipiche delle stelle appartenenti al ramo asintotico delle giganti (AGB).

Accurate evaluation of hadronic uncertainties in spin-independent WIMP-nucleon scattering: Disentangling two- and three-flavor effects

We show how to avoid unnecessary and uncontrolled assumptions usually made in the literature about soft SU(3) flavor symmetry breaking in determining the two-flavor nucleon matrix elements relevant for direct detection of weakly interacting massive particles (WIMPs). Based on SU(2) chiral perturbation theory, we provide expressions for the proton and neutron scalar couplings fp,nu and fp,nd with the pion-nucleon σ term as the only free parameter, which should be used in the analysis of direct detection experiments. This approach for the first time allows for an accurate assessment of hadronic uncertainties in spin-independent WIMP-nucleon scattering and for a reliable calculation of isospin-violating effects. We find that the traditional determinations of Vfpu−fnu and fpd−fnd are off by a factor of 2.

The Utilization of Classical Spin Monte Carlo Methods to Simulate the Magnetic Behavior of Extended Three-Dimensional Cubic Networks Incorporating M(II) Ions with an S = 5/2 Ground State Spin

The numerical simulations of the magnetic properties of extended three-dimensional networks containing M(II) ions with an S = 5/2 ground-state spin have been carried out within the framework of the isotropic Heisenberg model. Analytical expressions fitting the numerical simulations for the primitive cubic, diamond, together with (10−3) cubic networks have all been derived. With these empirical formulas in hands, we can now extract the interaction between the magnetic ions from the experimental data for these networks. In the case of the primitive cubic network, these expressions are directly compared with those from the high-temperature expansions of the partition function. A fit of the experimental data for three complexes, namely [(N(CH3)4][Mn(N3)] 1, [Mn(CN4)]n 2, and [FeII(bipy)3][MnII2(ox)3] 3, has been carried out. The best fits were those obtained using the following parameters, J = −3.5 cm-1, g = 2.01 (1); J = −8.3 cm-1, g = 1.95 (2); and J = −2.0 cm-1, g = 1.95 (3).

Influence of quantized massive matter fields on the Casimir effect

Charged massive matter fields of spin-0 and spin- 1/2 are quantized in the presence of an external uniform magnetic field in a spatial region bounded by two parallel plates. The most general set of boundary conditions at the plates, that is required by mathematical consistency and the self-adjointness of the Hamiltonian operator, is employed. The vacuum fluctuations of the matter field in the case of the magnetic field orthogonal to the plates are analyzed, and it is shown that the pressure from the vacuum onto the plates is positive and independent of the boundary condition, as well as of the distance between the plates. Possibilities of the detection of this new-type Casimir effect are discussed. Read More: http://www.worldscientific.com/doi/10.1142/S0217732315500996