Foram medidos os momentos magnéticos dos estados da banda rotacional do estado fundamental do ANTPOT 159 Tb, através da técnica da distribuição angular perturbada, utilizando-se o campo magnético transiente. Os estados do ANTPOT. 159 Tb foram populados via excitação coulombiana com feixe de ANTPOT. 35 Cl a 88 Me V, sendo os raios -y, emitidos na desexcitação dos estados, observados em coincidência com as partículas retroespalhadas do feixe. Os momentos magnéticos medidos neste trabalho, foram comparados com as previsões de modelos híbridos (rotor+partícula e rotor triaxial+quase-partícula), nos quais a hamiltoniana do núcleo é separada em uma parte fenomenológica que descreve o caroço e uma parte microscópica que leva em conta o movimento da partícula desemparelhada. Os resultados experimentais também foram interpretados com um cálculo puramente microscópico, baseado no modelo de camadas com projeção de momento angular. Os níveis de energia da banda do estado fundamental são bem descritos pelos modelos, embora o staggering em energia previsto pelo modelo rotor triaxial+quase-partícula apresente uma fase de oscilação oposta à observada. Os momentos magnéticos experimentais são bem reproduzidos pelos modelos, nos quais a inclusão de outras configurações sugere uma pequena oscilação, observada nos resultados experimentais. As probabilidades de transição magnéticas B(M1) não são bem descritas por nenhum dos modelos, nos quais a inclusão de várias configurações atenua os valores calculados. / Magnetic moments of the levels in the ground state rotational band of 159Tb were measured using the transient magnetic field perturbed angular distribution technique. The levels in 159Tb were populated by Coulomb excitation with an 88 MeV beam and the deexciting rays were observed in coincidence with backscattered projectiles. The magnetic moments measured in this work were compared with hybrid models (rotor+particle and triaxial rotor+quasiparticle) in which the Hamiltonian of the nucleus is separated in a phenomenological part describing the core and a rnicroscopic part which takes into acconnt the movement of the unpaired particle. The experimental results were also interpreted with a purely microscopic calculation based on the angular momentum projection shell model. The energy levels in the ground state band are well described by the models, although the energy staggering predicted in the triaxial rotor+quasi-particle calculation has a phase opposite to the observed one. The experimental magnetic moments are well reproduced by the models, with the band miring suggesting a slight oscillation as observed in the experimental data. The magnetic transition probabilities B(M1) are not well described by the models, in which the band mixing attenuates the calculated values.

Um espectrômetro automático de correlação angular Ge(Li)-Ge(Li) foi desenvolvido. O espectrômetro é movido automaticamente, controlado um microcomputador. A correlação angular direcional gama-gama entre transições coincidentes dos níveis do ANTPOT100 RU, alimentados pelo decaimento ß+ e por captura de elétrons do ANTPOT 100 R foi medida. A fonte de ANTPOT 100 Ru foi produzida na reação ANTPOT 100 Ru (p, n) Rh POT. 100 utilizando o feixe de prótons do Acelerador cíclotron. Foram medidas 30 cascatas simples e 11 cascatas triplas produzindo como resultado a assinalação do spin e paridade dos estados de 1865 kev, 1881 kev, 2099 kev, 2167 kev, 2241 kev, 2517 kev, e 3070 kev e a determinação dos valores de mistura multipolar de 21 transições sendo que 12 delas pela primeira vez. Foi medido ainda o valor da razão de mistura multipolar Q POT. 2 (E0\\E2) da transição 2+ IND. 2 2+ IND. 2 / Knowledge of the spectral distribution of radiation emitted by radiodiagnostic units provides important information, which can be applied to the Quality Assurance and Radiological Protection programs. Detectors which utilize Silicon PIN Photodiodes have been increasingly used in recent years, due to their low cost and being worked with at room temperature, the liquid nitrogen containers used with Ge and Si(Li) detectors not being necessary. Although, initially, the PIN photodiodes have a poorer energy resolution, as compared with Ge detectors, it\'s good enough for most purposes. Moreover, the development of thermoelectrically cooled systems and low noise level pre-amplifiers have resulted in PIN photodiodes achieving comparable resolutions to Ge ones. This work seeks to establish the properties of detectors made with Silicon PIN photodiodes and to develop the correctional process of the raw specffa both for the efficiency of the detector and other relevant factors, with the aim of obtaining the true spectrum emitted by radiodiagnostic equipment. The radiation spectra of radiodiagnostic equipment experimentally obtained were compared with theoretical spectra calculated from a semi-empirical model. Furthermore, mammography x-ray spectra scattered by a breast simulator were obtained. As a direct application of these experimentally measured spectra, methodologies were developed to determine the peak kilovoltage (kvp) of X-Ray tubes, to be able to calibrate kVp meters, and the half-value layer (HW) of the beams of interest.

Um dos modelos mais utilizados para a descrição de núcleos é o Modelo de Camadas em Larga Escala, que demonstrou grande acurácia na descrição detalhada de propriedades nucleares. Na região de massa A = 50 80, os orbitais 1g9/2 e 2d5/2 são fundamentais para a descrição de estados excitados com mudança de paridade e de estruturas deformadas, porém suas contribuições na descrição de estados excitados de núcleos com número de massa ímpar e núcleos duplamente ímpares perto da linha de estabilidade ainda estão por ser investigadas. Nesta tese, a importância dos orbitais 1g9/2 e 2d5/2 na formação dos estados excitados dos núcleos duplamente ímpares 64,66,68,70Ga é estudada sistematicamente, levando também em consideração a descrição dos isótopos de Zn, Ge e Ga com número de massa ímpar pelo Modelo de Camadas em Larga Escala. Propriedades dos estados excitados, como energia e vidas médias de alguns estados isoméricos, foram medidas experimentalmente para os isótopos 64,66,70Ga e para o núcleo 67Ge na Universidade de São Paulo, Brasil, e na Universidade Estadual da Florida, EUA, utilizando os espectrômetros de raios SACI-PERERE, SISMEI e FSU Clover Array e as reações de fusão-evaporação 58Ni(12C, xpynz)64Ga,67Ge, 55Mn(18O, xpynz)66,70Ga, 58Ni(11B, 2pn)66Ga e 51V(19F, p3n) 66Ga. Os resultados experimentais obtidos para estes núcleos, assim como os conhecidos na literatura para os núcleos 68Ga e de Zn, Ga e Ge com número de massa ímpar foram comparados com as previsões do Modelo de Camadas em Larga Escala utilizando cinco interações residuais: JUN45, FPG, FPG (Neutron Rich), JJ4b-SDI para a descrição de excitações para o orbital 1g9/2 e LNPS para excitações para o orbital 2d5/2. Foram identificadas 34 novas transições e 19 novos estados excitados pertencentes ao núcleo 67Ge, uma nova transição e um novo estado excitado para o núcleo 70Ga e foram confirmadas as transições e estados excitados previamente identificados em trabalhos anteriores para os núcleos 64,66Ga. As multipolaridades de algumas transições dos núcleos 64,66,70Ga e 67Ge foram determinadas utilizando a razão DCO (Correlações Direcionadas de Radiação Emitida por Estados Orientados). A meia vida medida do estado isomérico de energia igual a 1464,33 (15) keV, pertencente ao núcleo 66Ga, é igual a T1/2 = 58,1 (12) ns, enquanto que para o estado isomérico do núcleo 67Ge, de energia igual a 751,70 (6) keV, a meia vida medida foi de T1/2= 107,2 (23) ns. As interações efetivas JUN45 e FPG se mostraram mais adequadas para a descrição dos isótopos 64,66,68,70Ga, indicando que os estados de paridade negativa são formados preferencialmente pela ocupação de 1 nêutron no orbital 1g9/2. No caso dos núcleos mais ricos em nêutrons 68,70Ga, em que excitações de nêutrons provenientes da camada pf para o orbital 2d5/2 poderiam ocorrer, os resultados calculados com a interação LNPS mostraram que orbital 2d5/2 praticamente não é ocupado, apenas o orbital 1g9/2 é ocupado na camada gds. / One of the most reliable models for describing nuclei is the Large Scale Shell Model, which has been shown to reproduce with very good accuracy detailed nuclear properties. In the A=50-80 mass region, the 1g9/2 and 2d5/2 orbitals are needed to describe the parity changes of the excited states and deformed structures, but the role of these two orbitals in the excited states of odd and odd-odd-mass nuclei near the stability line has still to be investigated. In this thesis, a systematic study is performed to determine the role of the 1g9/2 and 2d5/2 orbitals in the excited states of odd-odd 64,66,68,70Ga. This has been done in the framework of a systematic study of odd-mass Zn, Ga and Ge nuclei in the mass A= 60 -70 region by means of Large Scale Shell Model calculations. Nuclear properties of 64,66,70Ga and 67Ge nuclei, such as the energy of the excited states and the lifetime of isomeric states were measured at University of São Paulo, Brazil, and at Florida State University, USA, using the SACI-PERERE, SISMEI and FSU Clover Array -ray spectrometers and the 58Ni(12C, xpynz)64Ga,67Ge, 55Mn(18O, xpynz)66,70Ga, 58Ni(11B, 2pn)66Ga and 51V(19F, p3n) 66Ga fusionevaporation reactions. The obtained experimental results for those nuclei and the known values of 68Ga and odd-mass Zn, Ga, Ge were compared with the results of the Large Scale Shell Model using five different residual interactions: JUN45, FPG, FPG (Neutron Rich), JJ4b-SDI to describe excitations to the 1g9/2 orbital and LNPS to describe the excitations to the 2d5/2 orbital. Thirty-four new transitions and 19 new excited states were identified in the 67Ge nucleus, one new transition and an excited state were found in the 70Ga nucleus, while the excited states and transitions of 64,66Ga nuclei known in previous works were confirmed. The multipolarities of some transitions of 64,66,70Ga and 67Ge nuclei were determined by using the DCO ratios (Directional Correlations of -rays from Oriented States of Nuclei). The measured value for the half-life of the 66Ga 1464.33 (15) keV isomeric state is T1/2 = 58.1 (12) ns, while the measured value for the half-life of the 67Ge 751.70 (6) keV isomeric state is T1/2= 107.2 (23) ns. The JUN45 and FPG effective interactions give a good description of the excited states of the 64,66,68,70Ga isotopes and they have shown that the negative parity excited states were preferentially formed by the excitation of only one neutron to the 1g9/2 orbital. In the case of the more neutron rich 68,70Ga nuclei, where neutron excitations from the pf shell to the 2d5/2 could occur, the calculated results using the LNPS effective interaction have shown that the 2d5/2 orbital remains practically empty and only the 1g9/2 orbital is occupied in the gds shell.

Foram medidos os momentos magnéticos dos estados da banda rotacional do estado fundamental do ANTPOT 159 Tb, através da técnica da distribuição angular perturbada, utilizando-se o campo magnético transiente. Os estados do ANTPOT. 159 Tb foram populados via excitação coulombiana com feixe de ANTPOT. 35 Cl a 88 Me V, sendo os raios -y, emitidos na desexcitação dos estados, observados em coincidência com as partículas retroespalhadas do feixe. Os momentos magnéticos medidos neste trabalho, foram comparados com as previsões de modelos híbridos (rotor+partícula e rotor triaxial+quase-partícula), nos quais a hamiltoniana do núcleo é separada em uma parte fenomenológica que descreve o caroço e uma parte microscópica que leva em conta o movimento da partícula desemparelhada. Os resultados experimentais também foram interpretados com um cálculo puramente microscópico, baseado no modelo de camadas com projeção de momento angular. Os níveis de energia da banda do estado fundamental são bem descritos pelos modelos, embora o staggering em energia previsto pelo modelo rotor triaxial+quase-partícula apresente uma fase de oscilação oposta à observada. Os momentos magnéticos experimentais são bem reproduzidos pelos modelos, nos quais a inclusão de outras configurações sugere uma pequena oscilação, observada nos resultados experimentais. As probabilidades de transição magnéticas B(M1) não são bem descritas por nenhum dos modelos, nos quais a inclusão de várias configurações atenua os valores calculados. / Magnetic moments of the levels in the ground state rotational band of 159Tb were measured using the transient magnetic field perturbed angular distribution technique. The levels in 159Tb were populated by Coulomb excitation with an 88 MeV beam and the deexciting rays were observed in coincidence with backscattered projectiles. The magnetic moments measured in this work were compared with hybrid models (rotor+particle and triaxial rotor+quasiparticle) in which the Hamiltonian of the nucleus is separated in a phenomenological part describing the core and a rnicroscopic part which takes into acconnt the movement of the unpaired particle. The experimental results were also interpreted with a purely microscopic calculation based on the angular momentum projection shell model. The energy levels in the ground state band are well described by the models, although the energy staggering predicted in the triaxial rotor+quasi-particle calculation has a phase opposite to the observed one. The experimental magnetic moments are well reproduced by the models, with the band miring suggesting a slight oscillation as observed in the experimental data. The magnetic transition probabilities B(M1) are not well described by the models, in which the band mixing attenuates the calculated values.

Utilizando tecnicas de espectroscopia-GAMA em linha e reacoes do tipo (hi, xnypGAMA) que populam estados de alto spin estudou-se a estrutura do nucleo duplamente impar ANTPOT.136 PR atraves das reacoes ANTPOT.123 SB (ANTPOT.16 O, 3n)ANTPOT.136 PR e ANTPOT.126 TE (ANTPOT.14 N 4n)ANTPOT.136 PR. Foram realizadas medidas de funcoes de excitacao em quatro energias, e coincidencias GAMA-GAMA-t e distribuicoes angulares em 69mev e 56mev, respectivamente, utilizando detetores hpge de alta resolucao (2kev) e alvos de isotopos enriquecidos de ANTPOT.123 SB (99%) e ANTPOT.126 TE (94%) com espessuras de aproximadamente 9mg/CENTIMETROS QUADRADOS. O esquema de niveis de energia do ANTPOT.136 PR evidencia duas bandas rotacionais que populam um estado isomerico com meia-vida de 92ns. A banda yrast e caracterizada por um staggering em seus niveis de energia, com transicoes m1 intensas e e2 fracas baseada na configuracao PI (h ind.11/2) IND.1/2 TETA NI (h ind.11/2) IND.9/2, de acordo com a sistematica da regiao de massa a=130, mostrando um pequeno energy splitting de 40kev. Na banda secundaria pressupoe-se a configuracao PI (d ind.5/2) IND.3/2 TETA NI (h ind.11/2) IND.11/2. Os resultados experimentais foram interpretados com base no cranked shell model que predizem deformacoes GAMA pequenas e negativas na regiao dos LA e PR / The structure of the doubly odd nucleus 136pr has been studied using techniques of on-line -spectroscopy with the reactions 123Sb (16O,3n) 136 Pr and 126Te(14 N,4n)136 Pr populating high spin states. The excitation functions were measured at four energies, and - t coincidences and angular distributions at 69MeV and 56MeV , respectively, using high resolution HPGe detectors (2keV) and targets of enriched isotopes of 123 Sb (99%) and 126Te (94%) with thicknesses of approximately 9mg/cm². The energy level scheme of 136Pr shows two rotational bands which populate one isomeric state with a half-life of 92s. The Yrast band is characterized by the staggering in energy levels with intense M1 transitions and weak E2 transitions, based on a configuration (h11/2)1/2 v(h11/2)9/2 in agreemment with the sistematics of the mass region A = 130. There is a small energy splitting of 40keV. For the secondary band a configuration n(d5/2)3/2 (h11/2)11/2 is possible. Experimental results were interpreted within the framework of the Cranked Shell Model which predicts small negative deformations in the La and Pr region.

Estados Nucleares isoméricos são estados que decaem com vidas-médias longas ( T1/2 > 10 ns) e revelam, em geral, uma grande mudança no momento angular no seu decaimento, um pequeno elemento de matriz ou uma baixa energia de transição. Através da medida da vida-média de estados nucleares é possível obter informações sobre a função de onda desse estado, representando um teste rigoroso para modelos nucleares. Neste trabalho foi utilizado um sistema desenvolvido no Laboratório Aberto de Física Nuclear (LAFN) da Universidade de São Paulo chamado SIStema para Medida de Estados Isoméricos (SISMEI), que utiliza coincidência atrasada entre partículas evaporadas numa reação nuclear e raios gama emitidos pelo estado isomérico. O SISMEI consiste de cintiladores plásticos para detecção das partículas, detectores de germânio hiperpuro (HPGe) e iodeto de sódio (NaI(Tl)) para raios gama, associados a uma eletrônica de coincidência, instalado no acelerador Pelletron (8UD) do LAFN. Neste trabalho, realizou-se um experimento para medir o estado isomérico 7(-) (E = 1229,87(4) keV) do 68Ga. A tomada de dados durou cerca de 80 horas com uma taxa de eventos de aproximadamente 80000 contagens por hora. O resultado obtido foi T 1/2 = 60, 8(11) ns, que é compatível com os resultados experimentais de outros trabalhos, porém, mais preciso. A estrutura desse núcleo foi calculada através do Modelo de Camadas em Larga Escala considerando-se duas interações residuais diferentes FPG e JUN45; os resultados foram comparados entre si, juntamente com os valores obtidos em outros trabalhos. Os cálculos realizados com o Modelo de Camadas reproduziram relativamente bem a energia e a ordem dos estados excitados do 68Ga, a interação FPG conseguiu descrever melhor a probabilidade de transição quadrupolar elétrica B(E2) diretamente ligada à vida-média do estado. / Isomeric nuclear states are nuclear states which decay with long lifetimes (T1/2 > 10 ns); their study generally reveals, a large change in angular momentum in its decay, a small matrix element or a small transition energy. By measuring lifetimes of isomeric states it is possible to obtain information about this states wave function, being a robust test for nuclear models. In this work, a system developed at the Laboratório Aberto de Fsica Nuclear (LAFN) of University of São Paulo called System for the Measurement of Isomeric States (SISMEI) was utilized. Delayed coincidence between evaporated particles in a nuclear reaction and the delayed gamma-rays emitted from the isomeric state was used to measure lifetimes. SISMEI is composed of plastic scintillators for particle detection, hiperpure germanium detectors (HPGe) and sodium iodide (NaI(Tl)) for gamma-ray detection, coupled to a coincidence system, located on 30A beam line of the Pelletron (8UD) accelerator - LAFN. In the present work, an experiment to measure the 7 (-) (E = 1229.87(4) keV) isomeric state of 68Ga was performed. The experiment took about 80 hours with an event rate of about 80000 counts per second. The measured value was T 1/2 = 60.8(11) ns, which is compatible, but more accurate, with experimental results of other authors. The nuclear structure of this nucleus was calculated with the Large Scale Shell Model by using two different residual interactions FPG and JUN45; the results were compared with the known values. The structure calculated with LSSM described the energy states and the order of excited states relatively well; the FPG interaction was capable to describe better the quadrupolar electrical transition probability B(E2), which is direct related to predicting the state lifetime.

Estados Nucleares isoméricos são estados que decaem com vidas-médias longas ( T1/2 > 10 ns) e revelam, em geral, uma grande mudança no momento angular no seu decaimento, um pequeno elemento de matriz ou uma baixa energia de transição. Através da medida da vida-média de estados nucleares é possível obter informações sobre a função de onda desse estado, representando um teste rigoroso para modelos nucleares. Neste trabalho foi utilizado um sistema desenvolvido no Laboratório Aberto de Física Nuclear (LAFN) da Universidade de São Paulo chamado SIStema para Medida de Estados Isoméricos (SISMEI), que utiliza coincidência atrasada entre partículas evaporadas numa reação nuclear e raios gama emitidos pelo estado isomérico. O SISMEI consiste de cintiladores plásticos para detecção das partículas, detectores de germânio hiperpuro (HPGe) e iodeto de sódio (NaI(Tl)) para raios gama, associados a uma eletrônica de coincidência, instalado no acelerador Pelletron (8UD) do LAFN. Neste trabalho, realizou-se um experimento para medir o estado isomérico 7(-) (E = 1229,87(4) keV) do 68Ga. A tomada de dados durou cerca de 80 horas com uma taxa de eventos de aproximadamente 80000 contagens por hora. O resultado obtido foi T 1/2 = 60, 8(11) ns, que é compatível com os resultados experimentais de outros trabalhos, porém, mais preciso. A estrutura desse núcleo foi calculada através do Modelo de Camadas em Larga Escala considerando-se duas interações residuais diferentes FPG e JUN45; os resultados foram comparados entre si, juntamente com os valores obtidos em outros trabalhos. Os cálculos realizados com o Modelo de Camadas reproduziram relativamente bem a energia e a ordem dos estados excitados do 68Ga, a interação FPG conseguiu descrever melhor a probabilidade de transição quadrupolar elétrica B(E2) diretamente ligada à vida-média do estado. / Isomeric nuclear states are nuclear states which decay with long lifetimes (T1/2 > 10 ns); their study generally reveals, a large change in angular momentum in its decay, a small matrix element or a small transition energy. By measuring lifetimes of isomeric states it is possible to obtain information about this states wave function, being a robust test for nuclear models. In this work, a system developed at the Laboratório Aberto de Fsica Nuclear (LAFN) of University of São Paulo called System for the Measurement of Isomeric States (SISMEI) was utilized. Delayed coincidence between evaporated particles in a nuclear reaction and the delayed gamma-rays emitted from the isomeric state was used to measure lifetimes. SISMEI is composed of plastic scintillators for particle detection, hiperpure germanium detectors (HPGe) and sodium iodide (NaI(Tl)) for gamma-ray detection, coupled to a coincidence system, located on 30A beam line of the Pelletron (8UD) accelerator - LAFN. In the present work, an experiment to measure the 7 (-) (E = 1229.87(4) keV) isomeric state of 68Ga was performed. The experiment took about 80 hours with an event rate of about 80000 counts per second. The measured value was T 1/2 = 60.8(11) ns, which is compatible, but more accurate, with experimental results of other authors. The nuclear structure of this nucleus was calculated with the Large Scale Shell Model by using two different residual interactions FPG and JUN45; the results were compared with the known values. The structure calculated with LSSM described the energy states and the order of excited states relatively well; the FPG interaction was capable to describe better the quadrupolar electrical transition probability B(E2), which is direct related to predicting the state lifetime.