A unified and microscopic approach to astrophysical nuclear reactions using fermionic molecular dynamics [Elektronische Ressource] / von Robert Cussons

A Unified and MicroscopicApproach toAstrophysical NuclearReactions usingFermionic Molecular DynamicsVom Fachbereich Physikder Technischen Universit¨at Darmstadtzur Erlangung des Gradeseines Doktors der Naturwissenschaften(Dr. rer. nat.)genehmigte Dissertation vonM.Phys. Robert Cussonsaus BinfieldDarmstadt 2008D17Referent: Prof. Dr. H. Feldmeier1. Korreferent: Prof. Dr. K. LangankeTag der Einreichung: 16 Juni 2008Tag der Pru¨fung: 9 Juli 2008For my parents without whom I would never have begun thisand for my wife without whom I would never have finished it.Man’s mind, once stretched by a new idea,never regains its original dimensions.- Oliver Wendell Holmes Sr.viContents viiContentsAbstract 1Zusammenfassung 31. Introduction 51.1. Nuclear astrophysics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51.2. The nuclear many-body problem. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61.3. The required tools . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82. Theoretical Framework 92.1. Fermionic Molecular Dynamics (FMD) . . . . . . . . . . . . . . . 92.1.1. Ritz variational principle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122.1.2. Projection formalism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122.1.3. Minimisation schemes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182.1.4. Multiconfiguration mixing . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202.2. Interaction and V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21UCOM2.3.