Descrizione del progetto
Misurazioni ad alta precisione dell’energia dei neutroni e dei protoni nella nucleosintesi stellare
Il progetto SHADES, finanziato dall’UE, si propone di fornire nuovi dati di misurazione su una reazione di importanza critica per la sintesi di elementi pesanti nell’Universo: Ne-22(alpha,n)Mg-25. Le misurazioni ad alta precisione di questa reazione sono da lunga data un obiettivo per gli scienziati di astrofisica nucleare, ma tassi di reazione molto bassi a basse energie hanno impedito qualsiasi progresso nelle misurazioni dirette negli ultimi 20 anni. Attraverso la costruzione di un rilevatore di neutroni specializzato, il progetto si propone di misurare questa importante reazione stellare direttamente nella regione energetica della combustione stellare, la cosiddetta finestra di Gamow. Il set di dati SHADES fornirà un quadro migliore e più solido della quantità di elementi pesanti prodotti nella nucleosintesi stellare.
Obiettivo
A crucial source of neutrons in stars is the nuclear reaction Ne-22(alpha,n)Mg-25, of major importance for the synthesis of heavy elements. Currently there is an established picture of the astrophysical scenario but only limited availability of reliable experimental data, with several key ingredients under dispute. SHADES will perform a direct measurement of the reaction to resolve the main open questions. The goal is to decrease the uncertainty in the astrophysical reaction rate in the relevant temperature range by at least one order of magnitude, providing a significant leap ahead from the state of the art. SHADES will deliver an increase in sensitivity of more than two orders of magnitude over the state of the art. We will gather direct experimental data over the entire astrophysically relevant energy range. We will construct a neutron detector specifically designed for this measurement. Beam-induced background, a severe problem in the past, will be discriminated by measuring the neutron energy while still maintaining a very detection high efficiency. In recent years research on capture-gated techniques and combinations of different detector types to measure neutron energies has increased greatly. The novel detector array will perfectly fit this profile and find a large field of applications also outside of nuclear astrophysics. The main measurements will be done with the new accelerator LUNA MV, allowing long-term high-intensity, high-energy resolution alpha bombardments. An extended, recirculating gas target will guarantee target stability under intense ion beams. The location of the experiment deep underground will drastically reduce the external background, the main limiting factor so far for low-energy measurements. In my team there will be also leading experts in the field to update the current stellar models using the new dataset to provide a greatly improved and much more robust picture of this important branch of stellar nucleosynthesis.
Campo scientifico
Parole chiave
Programma(i)
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
ERC-STG - Starting GrantIstituzione ospitante
80138 Napoli
Italia