Estudio de procesos débiles en núcleos mediante un formalismo de campo medio autoconsistente deformado con correlaciones rpa

Resumen

Estudiamos algunos de los procesos nucleares más interesantes regidos por la interacción débil: por un lado proceso de interés astrofísico, como distribuciones de intensidad Gamow-Teller y procesos de captura rápida de protones, que nos ayudarán a entender mejor la nucleosíntesis estelar y las abundancias nucleares, y por otro lado la doble desintegración beta, uno de los proceso más raros en la Naturaleza con importantes implicaciones en el estudio de los neutrinos y la validación del modelo Estándar. Comenzamos por realizar una descripción del formalismo teórico, desde los conceptos más básicos relativos a la interacción débil, hasta el formalismo de pnQRPA basado en un campo miedo de Hartree-Fock deformado con interacciones nucleón-nucleón de tipo Skyrem y correlaciones de apareamiento según la teoría BCS. Estudiamos a continuación las transiciones de Fermi, que nos servirán para estudiar la mezcla de isoespín de las funciones de onda que estamos utilizando. Se ve además que dichas transiciones sólo son importantes cuando estudiamos desintegraciones beta cerca de la línea N=Z. Calculamos las distribuciones de intensidad Gamow-Teller en diversos isótopos de la región del 56Fe y las comparamos con los datos experimentales extraídos a partir de reacciones de intercambio de carga; el buen acuerdo con dichos datos nos da confianza para aplicar esta misma aproximación a otro tipo de proceso débiles. Estudiamos las vidas medias de diverso núcleos waiting point de interés astrofísico en la región de masas medias en torno a N=Z considerando, el efecto de la deformación en dichas vidas medias y las comparamos con los valores experimentales. Realizamos un estudio de doble desintegración beta con emisión de dos neutrinos utilizando el mismo formalismo; describimos este proceso como dos transiciones Gamow-Teller sucesivas a través de los estadios 1+ del núcleo intermedio. Consideramos los diez núcleos pa