Orientadores: Marcelo Moraes Guzzo, Pedro Cunha de Holanda / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-16T08:24:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Torres_FernandoRossi_D.pdf: 6051875 bytes, checksum: 56888c02ccce0616320cd185ab5d3267 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Neutrinos de supernova são ferramentas fundamentais, tanto para se entender o mecanismo de explosão de supernovas e formação de núcleos pesados além do ferro, assim como para determinar propriedades ainda desconhecidas e especulativas na física de oscilação de neutrinos, como a existência de neutrinos estéreis e neutrinos com massa variável, modelo este usado como uma das possíveis explicações para o fenômeno de expansão do universo. Outra informação valiosa, que podemos extrair dos neutrinos de supernova, é o limite imposto na massa absoluta dos neutrinos. Para atingir tais objetivos é fundamental termos uma eficiente detecção e também fazermos uma análise estatística mais completa através de uma verossimilhança correta dos próximos eventos de neutrinos de uma futura explosão galática de supernova para que possamos testar modelos de emissão de neutrinos associados ao mecanismo de explosão / Abstract: Supernova neutrinos are fundamental tools both to understand the mechanism of supernova explosion and formation of heavy nuclei beyond iron, as well as to determine yet unknown and speculative properties in the physics of neutrino oscillation, as the existence of sterile neutrinos and neutrinos with variable mass, which is used as a possible explanation for the phenomenona of expansion of the universe. Another valuable information that we can draw from the supernova neutrinos is the limit imposed on the absolute mass of neutrinos. To achieve these goals is essential to have an efficient detection of upcoming neutrino events from a future galactic supernova explosion and also do a more complete statistical analysis through a correct likelihood, testing, for example, models of neutrino emission associated with the explosion mechanism / Doutorado / Física das Particulas Elementares e Campos / Doutor em Ciências

Orientador: Marcelo Moraes Guzzo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-06T18:58:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Torres_FernandoRossi_M.pdf: 2093943 bytes, checksum: 598961cdc3d39df5a3ff30060070d443 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Em geral, estudamos o fenômeno de oscilação de neutrinos através do formalismo de ondas planas, que consegue, com muito sucesso, tratar os casos dos neutrinos solares, de reatores e aceleradores. No entanto, uma descrição física mais completa deve considerar a interpretação do fenômeno oscilatório usando pacotes de onda. Neste trabalho, analisamos o formalismo das ondas planas e dos pacotes de onda na oscilação, tanto no vácuo quanto na matéria. Calculamos os comprimentos de coerência e oscilação para discutir a necessidade ou não da utilização de pacotes de onda para neutrinos solares, neutrinos de reatores e de aceleradores, neutrinos de supernovas e neutrinos de altíssima energia. Discutimos também o mecanismo de formação de supernovas e o papel dos neutrinos na dinâmica de sua evolução. Como temos poucas informações sobre neutrinos de supernova, apenas 11 eventos detectados por Kamiokande e 8 eventos pelo detector IMB, confrontamos o formalismo de ondas planas com o formalismo de pacotes de onda para a oscilação de neutrinos dentro de uma supernova de 15 massas solares, com o intuito de saber a relevância dos pacotes de onda e verificar se este formalismo pode fornecer alguma informação adicional sobre a oscilação de neutrinos em supernovas / Abstract: Generally, we study neutrino oscillation phenomenon using the plane wave formalism, which successfully treats the solar neutrino case, the reactor and accelerator cases. However, a more complete description of neutrino oscillation must consider a wave packet approach. This work analyses both formalisms: the plane wave and the wave packet in vacuum and matter. We have calculated the oscillation and coherence length to discuss if wave packets are or are not necessary for solar neutrinos, reactor and accelerators neutrinos, supernova neutrinos and ultra-high energy neutrinos. We also have discussed the formation mechanism of supernova and the role of neutrinos in its evolution dynamics. As we have little information about supernova neutrinos, only 11 events detected by Kamiokande and 8 events by IMB detector, we have confronted the plane wave formalism with the wave packet formalism of neutrino oscillation inside a supernova with 15 solar masses, because we desire to know the relevance of the wave packet treatment and verify if this formalism will provide any additional information about neutrino oscillation in supernova / Mestrado / Física das Particulas Elementares e Campos / Mestre em Física

Submitted by JÚLIO HEBER SILVA (julioheber@yahoo.com.br) on 2017-06-23T17:07:23Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Abner Leonel Gadelha Gomes - 2013.pdf: 12566466 bytes, checksum: de6788671342c72dc83a388cf0a1f093 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Cláudia Bueno (claudiamoura18@gmail.com) on 2017-07-07T20:24:16Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Abner Leonel Gadelha Gomes - 2013.pdf: 12566466 bytes, checksum: de6788671342c72dc83a388cf0a1f093 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-07T20:24:16Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Abner Leonel Gadelha Gomes - 2013.pdf: 12566466 bytes, checksum: de6788671342c72dc83a388cf0a1f093 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2014-03-13 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / We use the and produced from MINOS beam line that recently reported a disappearence analysis using their full data and combining the beam line and atmospheric neutrinos and antineutrinos events. We used their beam data analysis to constrain the neutrino lifetime under the oscillation plus decay framework. Our analysis reports 3 < 1:4 10􀀀3 GeV=s, which corresponds to a decay lifetime 3=m3 > 2:4 10􀀀12 s=eV , improving a previous MINOS measurement who is 3=m3 > 2:1 10􀀀12 s=eV . / Usamos dados de e produzidos da linha de feixe do experimento MINOS publicados recentemente em uma análise de desaparecimento de neutrinos muônicos utilizando dados completos de neutrinos e antineutrinos da linha de feixe e atmosféricos. Estabelecemos limites sobre a razão tempo de vida por massa do neutrino para o modelo de oscilação com decaimento. Obtivemos da análise um limite superior de 3 < 1;4 10􀀀3 GeV=s, que corresponde a um tempo de vida de 3=m3 > 2;4 10􀀀12 s=eV no limite inferior, melhorando a medida anterior do MINOS que era de 3=m3 > 2;1 10􀀀12 s=eV .

Orientador: Pedro Cunha de Holanda / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-12T10:44:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Boriero_DanielFrancisco_M.pdf: 4969339 bytes, checksum: 948e129914cf07a208b25eb26a168a96 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Necessário na maioria das teorias para atribuir massa aos neutrinos e explicar o fenômeno de oscilação de sabores, o neutrino de mão direita, estéril em SU(2)L U(1)Y, é um candidato natural a matéria escura não bariônica. Cosmologicamente produzido via oscilação não ressonante de quiralidade do neutrino de mão esquerda e situado na categoria "Warm" de matéria escura, está atualmente desfavorecido como candidato a formar a totalidade da matéria escura. Apresentamos um cenário subdominante, no qual o neutrino estéril formaria apenas uma fração fs do total da matéria escura. Através da análise do sinal negativo do decaimento radiativo em raios-x difusos e ausência de supressão em estruturas de Lyman-a aplicadas na previsão de abundância gerada pelo modelo de massa n MSM, obtemos o limite de fs £ 0,65(2 s) em modelo cosmológico composto L (Ws +C)DM. Com esse resultado mostramos que o neutrino estéril ainda é um candidato viável para uma componente relativística da matéria escura, possível solução para o excesso de potência em pequena escala do modelo puramente "Cold". / Abstract: Needed in the most theories to confer mass to neutrinos and explain avour oscillations, the right-handed neutrino, sterile in SU(2)L U(1) Y , is a natural non-baryonic dark matter candidate. Cosmologicaly produced by non-resonant oscillattion with left-handed neutrinos and situated in the Warm regime, it's currently disfavored as composing the total dark matter. We present subdominant scenario where the sterile neutrino would compose only a fraction fs of the total dark matter, to constrain the model are utilized negative signals from diffuse X-Ray background and suppression from Lyman- a large scale structure applied to nMSM sterile neutrino theoretical production. We found the limit fs £ 0.65 (2 s) for a composed cosmological model L (Ws + C)DM. This result shows that the sterile neutrino is still a viable candidate for a relativistic component of dark matter and a possible solution to solve the excess power problem of the standard LCDM model in small scales. / Mestrado / Fisica das Particulas Elementares e Campos ; Cosmologia / Mestre em Física

Orientadores: Stefano De Leo, Marcelo Moraes Guzzo / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-04T03:16:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bernardini_AlexEduardode_D.pdf: 11144393 bytes, checksum: e30aa87333dab96117370f24e37b259b (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Na primeira parte deste trabalho, nós introduzimos um esquema de aproximações para perfazer um estudo do fenômeno quântico de oscilação de sabores de maneira pedagógica e compreensiva. Com a utilização de pacotes de ondas gaussianos, nós demonstramos que a probabilidade de oscilação é delimitada por uma função de amortecimento dependente do tempo, a qual caracteriza o fenômeno de slippage ( escorregamento ) entre dois pacotes de ondas associados aos autoestados de massa. Nós também demonstramos que o spreading (alargamento) do pacote de ondas representa um efeito secundário o qual tem um papel relevante somente no limite não-relativístico. Em nossa análise, notamos a presença de uma nova fase de oscilação dependente do tempo e calculamos como este termo adicional modifica o caráter de oscilação na fórmula de conversão de sabores. Na segunda parte, consideramos que, no tratamento standard de oscilações quânticas, assume-se implicitamente que os autoestados de massa são escalares e, consequentemente, a forma spinorial das funções de ondas que venham a caracterizar uma partícula fermiônica, como por exemplo um neutrino, não são incluídas nos cálculos efetuados até tal ponto. Para analisar este efeito adicional, nós discutimos a fórmula de oscilação de probabilidades obtida com o uso da equação de Dirac como a equação de movimento para os autoestados de massa de neutrinos. A localização inicial do estado espinorial também faz com que apareça uma interferência entre componentes de energia positiva e negativa dos pacotes de ondas de cada autoestado de massa que leva a descrição de um fenômeno de oscilações ultra-rápidas o qual pode alterar a probabilidade de oscilação standard. Finalmente, nós investigamos como a inclusão dos efeitos de oscilação quiral podem modificar a fórmula de conversão desabores. Nosso estudo leva à conclusão de que a natureza fermiônica das partículas, onde oscilaçÕes de quiralidade e a interferência entre componentes de frequência positiva e negativa de pacotes de ondas associados a autoestados de massa são implicitamente consideradas, modifica o perfil das oscilações de sabores. Contudo, para partículas ultra-relativísticas e distribuições de momentos altamente centradas, é possível demonstrar analiticamente que estas modificações introduzem fatores de correção proporcionais a m2 1,2 /P2 0 , os quais são, praticamentes indetectáveis por meio de análise experimental / Abstract: In the first part of this work, we introduce an approximation scheme to perform an analytic study of quantum fiavor oscillation phenomena in a pedagogical and comprehensive way. By using gaussian wave packets, we show that the oscillation probability is bounded by a time-dependent vanishing function which characterizes the slippage between the mass-eigenstate wave packets. We also demonstrate that the wave packet spreading represents a secondary effect which play a significant role only in the non-relativistic limit. In our analysis, we note the presence of a new time-dependent phase and calcu1ate how this additional term modifies the oscillating character of the fiavor conversion formu1a. At second, we consider that in the standard treatment of particle oscillations the mass eigenstates are implicitly assumed to be scalars and, consequently, the spinorial form of a fermionic wave function, like the neutrino one, is not included in the calcu1ations. To analyze this additional effect, we discuss the oscillation probability formu1a obtained by using the Dirac equation as evolution equation for the neutrino mass eigenstates. The initial localization of the spinor state also implies an interference between positive and negative energy components of mass eigenstate wave packets which modifies the standard oscillation probability. Finally, we investigate how the inclusion of chiral oscillation effects can modify the flavor conversion probability formula. Our study leads to the conclusion that the fermionic nature of the particles, where chiral oscillations and the interference between positive and negative frequency components of mass-eigenstate wave packets are implicitly assumed, modifies the standard oscillation probability. Nevertheless, for ultra-relativistic particles and sharply peaked momentum distributions, we can analytically demonstrate that these modifications introduce correction factors proportional to m 2 1/2 /P2 0 which are practically un-detectable by any experimental analysis / Doutorado / Física das Particulas Elementares e Campos / Doutor em Ciências

AMANDA-II est un télescope à neutrinos composé d'un réseau tri-dimensionnel de senseurs optiques déployé dans la glace du Pôle Sud.<p>Son principe de détection repose sur la mise en évidence de particules secondaires chargées émises lors de l'interaction d'un neutrino de haute énergie (> 100 GeV) avec la matière environnant le détecteur, sur base de la détection de rayonnement Cerenkov.<p><p>Ce travail est basé sur les données enregistrées par AMANDA-II entre 2000 et 2006, afin de rechercher des sources cosmiques de neutrinos.<p>Le signal recherché est affecté d'un bruit de fond important de muons et de neutrinos issus de l'interaction du rayonnement cosmique primaire dans l'atmosphère. En se limitant à l'observation de l'hémisphère nord, le bruit de fond des muons atmosphériques, absorbés par la Terre, est éliminé.<p>Par contre, les neutrinos atmosphériques forment un bruit de fond irréductible constituant la majorité des 6100 événements sélectionnés pour cette analyse.<p>Il est cependant possible d'identifier une source ponctuelle de neutrinos cosmiques en recherchant un excès local se détachant du bruit de fond isotrope de neutrinos atmosphériques, couplé à une sélection basée sur l'énergie, dont le spectre est différent pour les deux catégories de neutrinos.<p><p>Une approche statistique originale est développée dans le but d'optimiser le pouvoir de détection de sources ponctuelles, tout en contrôlant le taux de fausses découvertes, donc le niveau de confiance d'une observation.<p>Cette méthode repose uniquement sur la connaissance de l'hypothèse de bruit de fond, sans aucune hypothèse sur le modèle de production de neutrinos par les sources recherchées. De plus, elle intègre naturellement la notion de facteur d'essai rencontrée dans le cadre de test d'hypothèses multiples.La procédure a été appliquée sur l'échantillon final d'évènements récoltés par AMANDA-II.<p><p>---------<p><p>MANDA-II is a neutrino telescope which comprises a three dimensional array of optical sensors deployed in the South Pole glacier. <p>Its principle rests on the detection of the Cherenkov radiation emitted by charged secondary particles produced by the interaction of a high energy neutrino (> 100 GeV) with the matter surrounding the detector.<p><p>This work is based on data recorded by the AMANDA-II detector between 2000 and 2006 in order to search for cosmic sources of neutrinos. A potential signal must be extracted from the overwhelming background of muons and neutrinos originating from the interaction of primary cosmic rays within the atmosphere.<p>The observation is limited to the northern hemisphere in order to be free of the atmospheric muon background, which is stopped by the Earth. However, atmospheric neutrinos constitute an irreducible background composing the main part of the 6100 events selected for this analysis.<p>It is nevertheless possible to identify a point source of cosmic neutrinos by looking for a local excess breaking away from the isotropic background of atmospheric neutrinos;<p>This search is coupled with a selection based on the energy, whose spectrum is different from that of the atmospheric neutrino background.<p><p>An original statistical approach has been developed in order to optimize the detection of point sources, whilst controlling the false discovery rate -- hence the confidence level -- of an observation. This method is based solely on the knowledge of the background hypothesis, without any assumption on the production model of neutrinos in sought sources. Moreover, the method naturally accounts for the trial factor inherent in multiple testing.The procedure was applied on the final sample of events collected by AMANDA-II. / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Cette thèse fournit des résultats innovants de plusieurs types. Leur point commun est la quête de précision dans la description des phénomènes physiques à l'œuvre dans l'univers. D'abord, un modèle-jouet simulant la propagation de la lumière dans un espace-temps non homogène est présenté. Dans cette étude, nous avons opté pour la traditionnelle représentation de type Swiss cheese. Souvent utilisée dans la littérature, elle permet de travailler avec des solutions exactes de la relativité générale, qui n'altèrent pas la dynamique globale de l'univers tout en le rendant fortement non homogène. Nous avons illustré la façon dont les hypothèses de base, telles que le principe cosmologique, peuvent affecter les conclusions scientifiques, telles que l'estimation des paramètres cosmologiques à partir des diagrammes de Hubble. Ce travail a donné lieu à deux publications en 2013, une dans Physical Review D et une autre dans Physical Review Letter. Le résultat majeur proposé dans cette thèse est une nouvelle façon de décrire les neutrinos en cosmologie. L'idée est de décomposer les neutrinos en plusieurs fluides à un flot de manière à se débarrasser de la dispersion en vitesse dans chacun d'eux. Cela s'inscrit dans le cadre de l'étude de la formation des grandes structures de l'univers à l'aide de la théorie des perturbations cosmologiques dans les régimes non linéaire et/ou relativiste. Ce travail a donné lieu à trois publications dans JCAP, une en 2014 et deux en 2015. / This thesis provides innovative results of different types. What they have in common is the quest for precision in the description of the physical phenomena at work in the universe. First, a toy model mimicking the propagation of light in an inhomogeneous spacetime has been presented. In this study, we chose a traditional Swiss-cheese representation. Often used in the litterature, such models offer the advantage of dealing with exact solutions of the Einstein equations, which do not affect the global dynamics of the universe while making it strongly inhomogeneous. We have exemplified how initial presumptions, such as the cosmological principle, can alter scientific conclusions, such as the estimation of cosmological parameters from Hubble diagrams. This work resulted in two publications in 2013, one in Physical Review D and another one in Physical Review Letter. The major result exposed in this thesis is the proposition of a new way of dealing with the neutrino component in cosmology. The idea is to decompose neutrinos into several single-flow fluids in order to get rid of velocity dispersion in each of them. The research field to which it belongs is the study of the formation of the large-scale structure of the universe thanks to cosmological perturbation theory in the relativistic and/or nonlinear regimes. This work resulted in three publications in JCAP, one in 2014 and two in 2015.

Orientador: Orlando Luis Goulart Peres / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-24T13:21:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BastoGonzalez_VictorSaul_D.pdf: 37659795 bytes, checksum: f4492cea9594ac4fbffc288a0c46526a (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Motivados pelos indícios experimentais da existência de um quarto neutrino, que surge nos dados de oscilações coletados nos experimentos de aparecimento e desaparecimento de neutrinos, e pela possibilidade teórica de explicar a pequena massa dos neutrinos através de dimensões extras grandes, fizemos análises em procura de vestígios destas duas motivações nos experimentos IceCube e KATRIN. A existência deste quarto neutrino implicaria 1) que existem mais neutrinos que os três tipos de neutrinos do Modelo Padrão da física de partículas, 2) que as interações deste novo neutrino não são descritas pelo Modelo Padrão, 3) que os parâmetros da mistura dos três tipos de neutrinos do Modelo Padrão seriam afetados pela mistura com este novo neutrino e 4) que a diferença dos quadrados das massas, ?m^{2}, associada a este neutrino seria grande, ?m^{2} ~1 eV^{2}. Usando os dados de neutrinos atmosféricos de IceCube, podemos indagar pela existência do quarto neutrino, pois para, ?m^{2} ~1 eV^{2} acontece uma conversão de sabor devida ao efeito de matéria sobre o neutrino no intervalo de energias analisado no IceCube. Assim, este efeito de matéria permite-nos pôr limites sobre os parâmetros que governam as oscilações de neutrinos estéreis. O experimento KATRIN procurará medir a massa do neutrino. Esta medida será feita analisando a cinemática dos elétrons emitidos no decaimento beta do Trítio que é uma medida independente do modelo físico, pois está fundamentada na conservação da energia. A presença de estados mais pesados, como os que existem quando neutrinos estéreis estão presentes, nos permitirá vincular estes neutrinos estéreis. Especificamente, analisamos em KATRIN indícios de um e dois neutrinos estéreis e também de dimensões extras grandes / Abstract: Motivated by the experimental evidence of the existence of a fourth neutrino, which arises from the data collected of neutrino oscillations in appearance and disappearance experiments, and by the theoretical possibility to explain the smallness of the mass of the neutrinos through large extra dimensions, we performed analyses in search of seeking indication of these two motivations in the IceCube and KATRIN experiments. The existence of this fourth neutrino would imply 1) that there are more types of neutrinos than the three types of neutrinos present in the Standard Model of particle physics, 2) that this new neutrino interactions are not described by the Standard Model, 3) that the parameters of the three neutrinos mixing would be affected by mixing with this new type of neutrino, and 4) that the squared-mass difference , ?m^{2} associated with this new neutrino would be large, , ?m^{2} ~1 eV^{2}. Using the atmospheric neutrino data from IceCube, we can investigate the existence of the fourth neutrino because a flavor conversion happens in the limit , ?m^{2} ~1 eV^{2} due to the effect of matter on the neutrino in the range of energies analyzed in the IceCube. Thus, this matter effect allows us to constrain the parameters that govern the sterile neutrino oscillations. The KATRIN experiment will seek to measure the neutrino mass. This measure will be performed by analyzing the kinematics of electrons emitted in the tritium beta decay, which is an independent measure of the physical model because it is based on energy conservation. The presence of heavier states such as those that exist when sterile neutrinos are present, will allow us to constrain these sterile neutrinos. Specifically, we analyze in KATRIN evidence of one and two sterile neutrinos and also of large extra dimensions / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Pedro Cunha de Holanda / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-14T09:35:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Motta_MarieleKatherineFaria_M.pdf: 2935959 bytes, checksum: 36090b361909fca742a96d1606e1904d (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: A formação das estruturas ao longo da história do universo depende crucialmente da competição entre efeitos de matéria não-relativística e relativística. Sabemos que existem mecanismos que convertem os conteúdos de uma em outra. Em particular, a explosão de uma supernova tipo colapso do núcleo converte uma energia correspondente a 99% da energia de ligação da estrela de nêutrons remanescente em neutrinos relativísticos. Nos baseamos neste processo para construir um modelo de conversão de matéria escura em matéria relativisstica que evolui com a história do universo e avaliamos os efeitos dessa conversao sobre a formação de estruturas em grandes escalas / Abstract: The structure formation through the history of the universe crucially depends on the competition between non-relativistic and relativistic matter effects. We know that there are mechanisms which convert the contents of one into the other. Particularly the explosion of a core-collapse supernova converts an energy corresponding to 99% of the gravitational binding energy of the remnant neutron star into relativistic neutrinos. Based on this process we have built a conversion model of dark matter into relativistic matter that evolves throughout the history of the universe and we evaluate the effects of this conversion over the large scale structure formation / Mestrado / Física / Mestra em Física

Orientador: Orlando Luís Goulart Peres / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-28T09:46:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Stenico_GabrielaVitti_M.pdf: 1514550 bytes, checksum: b70ae6f3e134ec870b16bf48feb2f637 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Neutrinos atmosféricos são produzidos a partir de interações de raios cósmicos com a atmosfera terrestre que geram partículas secundárias instáveis as quais decaem fracamente em neutrinos. Por possuirem um amplo espectro de energia, que engloba algumas centenas de MeV a energias na ordem de TeV, esses neutrinos são bons objetos no teste de novas teorias, bem como no estudo do fenômeno de oscilação de neutrinos, onde há mudança do estado de sabor do neutrino para outro. Além disso, neutrinos atmosféricos constituem o ruído de fundo na calibração de telescópios de neutrinos astrofísicos e na busca por processos raros, o que nos motiva a estudar como se dá sua produção e evolução na atmosfera. Desse modo, buscamos determinar o fluxo de neutrinos atmosféricos através das reações básicas de criação dos mesmos por interações fracas e dos processos de absorção e espalhamento das partículas-mães carregadas, como píons e múons, gerados pela interação de prótons, principal constituinte dos raios cósmicos, com a atmosfera. Para isso, procederemos a resolver sistemas de equações de cascatas que relacionam termos sumidouros e fonte das partículas do fluxo para obtermos sua evolução até a superfície terrestre, de modo a incluir as características da atmosfera e geometria de incidência do feixe de partículas primárias, avaliando a consistência dos cálculos e comparando-os com resultados presentes na literatura. Feito isso, estenderemos o resultado incluindo um decaimento exótico, que não existe no Modelo Padrão, para ver se podemos testá-lo em experimentos de neutrinos atmosféricos / Abstract: Atmospheric neutrinos are produced by interactions of cosmic rays with the Earth¿s atmosphere that create unstable secondary particles which weakly decay into neutrinos. Because of its wide energy spectrum, that covers energies of few hundred of MeV until energies on the order of TeV, these neutrinos are good objects on the test of new theories as well as the study of neutrino oscillation phenomenon where there is a change in the state of neutrino flavour to another. In addition, atmospheric neutrinos constitute background and calibration beam for astrophysical neutrino telescopes and the search for rare processes, which motivates us to study how is its production and evolution in the atmosphere. In this way, we want to determine the flux of atmospheric neutrinos through the basic reactions of its creation by weak interactions and the processes of absorption and scattering of charged parent particles, as pions and muons, generated by the interaction of protons, main constituent of cosmic rays with the atmosphere. For this, we will solve cascade equations that relate source and sink terms of the particle flux to obtain its evolution until the earth surface, including the atmosphere characteristics and geometry of primary particle incidence beam, evaluating the consistency of the calculations and comparing them with the results found in the literature. Done that, we will extend the results including an exotic decay, which does not exist in the Standard Model, to see if we can test it on atmospheric neutrino experiments / Mestrado / Física / Mestra em Física / 156339/2013 / 2014/00347-3 / CNPQ / FAPESP