Τμήμα Φυσικής

18904  Aστρική Δομή και Πυρηνοσύνθεση     

Ιστοσελίδα μαθήματος: https://eclass.uoa.gr/courses/PHYS222/

Περιεχόμενο μαθήματος

• Θερμοδυναμική κατάσταση στο εσωτερικό των αστέρων: Καταστατική εξίσωση. Mηχανική πίεση τελείου αερίου (ιδανικό μονοατομικό μη εκφυλισμένο αέριο). Εκφυλισμός ηλεκτρονίων, πλήρης εκφυλισμός – μη σχετικιστική περίπτωση, πλήρης εκφυλισμός – σχετικιστική περίπτωση, μερικός εκφυλισμός. Πίεση ακτινοβολίας. Ημιστατικές αλλαγές κατάστασης. Πραγματικό ιονισμένο αέριο. Πολυτροπικές καμπύλες.
• Διάδοση ενέργειας στο εσωτερικό αστέρων: Ενεργειακή ισορροπία. Μεταφορά ενέργειας με ακτινοβολία. Αδιαφάνεια αστρικής ύλης. Μεταφορά ενέργειας με αγωγή θερμότητας. Ρεύματα μεταφοράς – αστάθεια. Εκπομπή νετρίνων.
• Ταχύτητες θερμοπυρηνικών αντιδράσεων: Κινηματική – Ενέργειες θερμοπυρηνικών αντιδράσεων. Ενεργός διατομή και ρυθμός αντίδρασης. Ρυθμός αντίδρασης εκτός συντονισμού. Καταστάσεις του πυρήνα – το μοντέλο των φλοιών. Παράγοντες διείσδυσης. Μέγιστη ενεργός διατομή και αντιδράσεις συντονισμού. Ρυθμοί αντιδράσεων συντονισμού στα άστρα. Θωράκιση ηλεκτρονίων.
• Κυριότερα θερμοπυρηνικά στάδια στην αστρική εξέλιξη: Η αντίδραση πρωτονίου-πρωτονίου (pp). Αλυσίδες PPI, PPII, PPIII. Κύκλος CNO. Σύντηξη He – η αντίδραση 3α – πυρηνοσύνθεση κατά τη διάρκεια της σύντηξης ηλίου. Προχωρημένα στάδια σύντηξης. Φωτο-αποδόμηση.
• Υπολογισμός της αστρικής δομής: Συνοριακές συνθήκες. Η μάζα ως ανεξάρτητη μεταβλητή. Μεταβολές σύστασης. Τεχνικές αριθμητικής επίλυσης. Συστολή προς την κύρια ακολουθία. Κύρια ακολουθία. Στάδια ερυθρού γίγαντα και οριζόντιου κλάδου. Περιστροφή. Απώλεια μάζας. Παλμικές κινήσεις.
• Σύνθεση βαρέων στοιχείων: Φωτοαποδόμηση, ανακατάταξη νουκλεονίων και «καύση» πυριτίου. Στατιστική πυρηνική ισορροπία και η διαδικασία e. Πυρηνοσύνθεση βαρέων πυρήνων με την πρόσληψη νετρονίων. Ενεργές διατομές. Η διαδικασία s. H διαδικασία r.