Alpha decay in astrophysical environments
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Resumen
Different models for the description of the alpha decay process have been developed over the years. The alpha-decay has been a very active field of research since its discovery in the very beginning of the quantum era. In this thesis, the alpha-decay process is investigated in different astrophysical environments where the extreme conditions present can not be reproduced on Earth. To achieve this we study the effects of high temperatures (reached in supernovae), super strong magnetic fields (found in neutron stars) or the effects of nonlocality (due to the very nature of the quantum world) on the alpha-decay half-lives. The total potential between the alpha-particle and the daughter nucleus is found using the well-known density-dependent double folding model. This is an essential ingredient to evaluate the alpha-decay half-lives in our calculations. The half-lives of radioactive nuclei, calculated taking into account different external factors (temperature, magnetic field and nonlocalities) are compared with the half-lives found in the absence of such factors. It is mostly found that the alpha-decay half-lives get reduced when any of this factors is included. We point out the relevance of developing a model which takes into account these effects since alpha-decay half-lives are an important ingredient in the calculation of the abundance of heavy elements.
Resumen
"Diferentes modelos para la descripción del proceso de decaimiento alfa han sido desarrollados a lo largo de los años. El decaimiento alfa ha sido un campo de investigación muy activo desde su descubrimiento en los principios de la era cuántica. En esta tesis, el proceso de decaimiento alfa es investigado in diferentes ambientes astrofísicos donde las condiciones extremas presentes no pueden ser reproducidas en la Tierra. Para lograr esto, estudiamos los efectos de altas temperaturas (alcanzadas en supernovas), campos magnéticos superfuertes (encontrados in estrellas de neutrones) o los efectos de la nolocalidad (debidos a la naturaleza misma del mundo cuántico) en las vidas medias del decaimiento alfa. El potencial total entre la partícula alfa y el núcleo hijo se encuentra utilizando el bien conocido modelo de doble plegado dependiente de la densidad. Este es un ingrediente esencial en nuestros cálculos para evaluar las vidas medias en el decaimiento alfa. Las vidas medias de los núcleos radiactivos, calculadas tomando en cuenta diferentes factores externos (temperatura, campo magnético y nolocalidad) son comparados con las vidas medias encontradas en ausencia de tales factores. Se encuentra mayoritariamente que las vidas medias en el decaimiento alfa se reducen cuando alguno de estos factores es incluido. Remarcamos la importancia de desarrollar un modelo que tome en cuenta estos factores puesto que las vidas medias en el decaimiento alfa son un ingrediente importante en los cálculos de la abundancias de elementos pesados."--Tomado del Formato de Documento de Grado.