FPU2023-Construción de un blanco de O2 líquido para reacciones nucleares de interés astrofísico

La energía producida en el núcleo de las estrellas proviene de las reacciones de combustión nuclear. Tras la combustión del H y la del He, las estrellas experimentan más combustiones nucleares avanzadas, como la del O ó el Si, terminando con la síntesis de los elementos más estables Fe, Co, y Ni, y la posterior explosión de la estrella. La fusión de dos núcleos de 16O es la reacción clave de la fase de combustión de oxígeno, y es determinante para la formación de los demás elementos en el interior de la estrella. La tasa de esa reacción sólo se conoce experimentalmente para energías superiores a 7 MeV, mientras que el rango de energía astrofísicamente relevante está entre 3.5 y 6.5 MeV para temperaturas al interior de las estrellas entre 1.5 y 2 GK. Los modelos teóricos predicen diferentes factores espectroscópicos astrofísicos para esta reacción que difieren en un orden de magnitud alrededor de 5 MeV. El objetivo de nuestro trabajo es obtener datos experimentales en la región de energía crítica usando el acelerador Tándem del CMAM en Madrid. Debido a la bajísima sección eficaz de esta reacción, los desafíos experimentales que tenemos que afrontar son la necesidad de usar detectores con alta eficiencia, haces de alta intensidad y blancos que puedan manejar estos haces. En esta Tesis, se propone construir un blanco tipo jet criogénico que nos permitirá tener blancos líquidos de oxígeno, de modo que podamos tener un número de átomos/cm2 similar a un blanco sólido.