Física Nuclear

Uno de los principales objetivos de la Física Nuclear es la caracterización de la llamada ecuación de estado de la materia nuclear. Dicha ecuación permitiría describir el comportamiento de la materia nuclear en diferentes condiciones de densidad y temperatura por lo que su conocimiento es fundamental para describir tanto la formación del universo tras el big-bang como la evolución de los cuerpos estelares. Hoy en día se sabe que la materia nuclear presenta dos transiciones de fase: entre los nucleos o agregados de nucleones y la materia hadronica y entre la materia hadrónica y el plasma de quarks y gluones. Las variaciones drásticas de las variables termodinámicas que describen la ecuación de estado alrededor de la transición de fase hace que el estudio de las mismas sea fundamental para caracterizar dicha ecuación de estado.

En este trabajo se propone estudiar la primera transición de fase entre los agredados de nucleones (núcleos) y la materia nuclear que se manifiesta meidante el llamado proceso de multifragmentación nuclear. Trabajos reciente han demostrado una analogía sorprendente entre la primera transición de fase de ma materia nuclear y las transiciones de fase presentes en los modelos de tipo percolación. De hecho el estudio de los modelos de percolación ha permitido definir observables sensibles a la transición de fase como es el caso de las distribuciones de tamaño de los agregados producidos en la transición de fase.

La colaboración EOS construyó un dispositivo experimental para medir la carga de todos los fragmentos producidos en reacciones centrales entre iones pesados a energías relativistas. Estas medidas han permitido comparar los momentos de la distribución de tamaño de dichos fragmentos con las predicciones obtenidas con modelos de percolación para de esa forma determinar la existencia de la transición de fase.
 

            Trabajo a realizar

            1. Motivación física: ecuación de estado, multifragmentación

             2. Descripción del experimento: acelerador y dispositivo experimental (cámara de proyección temporal EOS)

             3. Discusión de los resultados obtenidos

             4. Simular un modelo de percolación en red cúbica y estudiar los momentos de las distribuciones de clusters obtenidos.
 

            Bibliografía

             Motivación
            - A.J. Cole, Statistical models for nuclear decay (caps. 3 y 4)

             Experimento
             - M.L. Gilkes et al, Phys. Rev. Lett. 73 (1994) 1590
             - http://sseos.lbl.gov/EOS/
            
             Cálculos
             - J.A. Cole Statistical Models for Nuclear Decay (cap. ?)