Προσδιορισμός ενεργών διατομών αντιδράσεων πρωτονικής σύλληψης σε ισότοπα του Sr με χρήση ενός γ-Καλορίμετρου σε ενέργειες με αστροφυσικό ενδιαφέρον - Λαγάκη, Βαρβάρα (Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών, 2016)
Οι αντιδράσεις πρωτονικής σύλληψης αποτελούν ένα σημαντικό αντικείμενο μελέτης τόσο για την κατανόηση όσο και για την σωστή περιγραφή της πυρηνοσυνθετικής διεργασίας p. Η διεργασία αυτή είναι υπεύθυνη για την παραγωγή 35 σταθερών πυρήνων, των λεγόμενων p-πυρήνων, οι οποίοι είναι πλούσιοι σε πρωτόνια και βρίσκονται στα βορειοδυτικά της κοιλάδας σταθερότητας από το 74Se μέχρι το 196Hg. Η παρούσα εργασία, αρχικά, είχε ως στόχο την μέτρηση της ενεργού διατομής αντιδράσεων πρωτονικής σύλληψης με τον καινούριο, μεγάλου όγκου 4π κρύσταλλο NaI(Tl), διαστάσεων 14΄΄x14΄΄, με τον οποίο εξοπλίστηκε πρόσφατα το Εργαστήριο Tandem του Ινστιτούτου Πυρηνικής και Σωματιδιακής Φυσικής του ΕΚΕΦΕ ''Δημόκριτος''. Ωστόσο, λόγω κάποιων αναπάντεχων τεχνικών προβλημάτων που προέκυψαν στον επιταχυντή Tandem του εργαστηρίου δεν κατέστει εφικτή η πραγματοποίηση των προγραμματισμένων αυτών μετρήσεων. Έτσι η εργασία αυτή συνεχίστηκε με την ανάλυση πειραματικών δεδομένων αντιδράσεων πρωτονικής σύλληψης στα ισότοπα 87Sr και 88Sr. Τα δεδομένα αυτά συλλέχθηκαν σε μετρήσεις που πραγματοποιήθηκαν με τον 12΄΄x12΄΄ 4π κρύσταλλο NaI(Tl) του εργαστηρίου Dynamitron του Πανεπιστημίου του Bochum. Οι μετρήσεις των αντιδράσεων σύλληψης 87Sr(p,γ)88Y και 88Sr(p,γ)89Y έλαβαν χώρα στις ενεργειακές περιοχές 2.6-5 MeV και 2-4.6 MeV αντίστοιχα. Οι ενεργειακές αυτές περιοχές παρουσιάζουν ενδιαφέρον στην πυρηνοσύνθεση, καθώς καλύπτουν το μεγαλύτερο μέρος του παραθύρου Gamow, το οποίο κυμαίνεται από 1.39 έως 4.13 MeV, και για τις δύο αντιδράσεις. Οι στόχοι οι οποίοι χρησιμοποιήθηκαν ήταν χημικές ενώσεις του Sr, εξαχνωμένες πάνω σε υπόστρωμα Ta και πιο συγκεκριμένα οι χημικές ενώσεις 87SrCO3, με ισοτοπικό εμπλουτισμό 91.55% σε 87Sr και 88Sr(NO3)2 με ισοτοπικό εμπλουτισμό 99.84% σε 88Sr. Οι ενεργές διατομές προσδιορίστηκαν με την μέθοδο της γωνιακής ολοκλήρωσης ακτίνων γ. Τα αποτελέσματα συγκρίνονται τόσο με εκείνα της θεωρίας Hauser-Feshbach όσο και με αποτελέσματα μετρήσεων που πραγματοποιηθηκαν στο πλαίσιο της διατριβής. Όλοι οι θεωρητικοί υπολογισμοί πραγματοποιήθηκαν κάνοντας χρήση του κώδικα TALYS (έκδοση 1.8). Η παρούσα εργασία αποτελείται από 5 κεφάλαια. Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται μια εισαγωγή που αναφέρεται στις πυρηνικές αντιδράσεις, στους μηχανισμούς μέσω των οποίων μπορούν να πραγματοποιηθούν, στην ενεργό διατομής μίας αντίδρασης και στο φαινόμενο σήραγγος. Στην αρχή του δεύτερου κεφαλαίου, παρουσιάζονται το παράθυρο Gamow και το φαινόμενο Screening, τα οποία αποτελούν βασικά μεγέθη της πυρηνικής αστροφυσικής για την περιγραφή των θερμοπυρηνικών αντιδράσεων που λαμβάνουν χώρα σε αστρικά περιβάλλοντα. Στην συνέχεια του κεφαλαίου γίνεται αναφορά στη διεργασία p και τους p-πυρήνες. Το κεφάλαιο ολοκληρώνεται με μια σύντομη περιγραφή της θεωρίας Hauser-Feshbach η οποία χρησιμοποιείται για τον θεωρητικό υπολογισμό των ενεργών διατομών αντιδράσεων με σχηματισμό σύνθετου πυρήνα όπως οι αντιδράσεις που μελετώνται στην παρούσα εργασία. Στο τρίτο κεφάλαιο, περιγράφονται η μέθοδος και οι ανιχνευτικές διατάξεις που χρησιμοποιήθηκαν για τη μέτρηση των ενεργών διατομών των αντιδράσεων που μελετώνται στην παρούσα εργασία. Στο ίδιο κεφάλαιο περιγράφεται και το καινούριο γ-Καλορίμετρο με το οποίο εξοπλίστηκε το Εργαστήριο Tandem του Ινστιτούτου Πυρηνικής και Σωματιδιακής Φυσικής του ΕΚΕΦΕ ''Δημόκριτος''. Στο τέταρτο κεφάλαιο, παρουσιάζονται και σχολιάζονται τα φάσματα που συλλέχθηκαν. Στο τελευταίο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα τελικά συμπεράσματα, οι ενεργές διατομές που μετρήθηκαν στο πλαίσιο της παρούσας εργασίας, καθώς και η σύγκρισή τους με δεδομένα ενεργών διατομών της εργασίας αλλά και με θεωρητικούς υπολογισμούς που πραγματοποιήθηκαν με τον κώδικα TALYS.