Il decadimento beta all'interno delle stelle

Questo lavoro di tesi trae ispirazione dal progetto PANDORA (Plasmas for Astrophysics, Nuclear Decays Observation and Radiation for Archaeometry). Su suggerimento del dott. Alberto Mengoni e del dott. Paolo Finelli, è stato considerato un articolo pubblicato nel 1983 da K. Takahashi e K. Yokoi intitolato Nuclear beta-decays of highly ionized heavy atoms in stellar interiors, in cui viene presentato un modello teorico per il calcolo delle costanti di decadimento nell'ambiente plasmatico che esiste all'interno delle stelle. Si procede dapprima trovando le distribuzioni degli stati di ionizzazione nel plasma come soluzioni dell'equazione di Saha e poi le si mettono in relazione con i tassi di decadimento. Data la natura di questa tesi, il mio lavoro si sofferma dal punto di vista operativo solo sulla prima parte, implementando un programma che risolve l'equazione di Saha. Per dare completezza e continuità al lavoro è stato approfondito da un punto di vista teorico il ruolo dei decadimenti beta in ambito astrofisico. L'argomento è molto attuale sia perché manca ancora una teoria consolidata a riguardo sia per l'importanza fisica del problema, giocando il decadimento beta un ruolo chiave nei processi di nucleosintesi stellare. La tesi è stata scritta in modo che fosse comprensibile ad uno studente di laurea triennale e i contenuti sono stati scelti di conseguenza. Nel primo e nel secondo capitolo si richiamano le proprietà generali del decadimento beta e della nucleosintesi stellare, soffermandosi in particolare modo su quei processi in cui è coinvolto il beta. Nel terzo capitolo si spiega l'approccio teorico di K. Takahashi e K. Yokoi e nel quarto sono illustrati il modello numerico ed i risultati ottenuti.