Distribuições de momentum distorcidas do reações (p,2p) em 016 são calculadas com um potencial de distorção complexo “consistente” com a distribuiçãode densidade dos nucleons no núcleo. São utilizados dois conjuntos de funções de onde nucleônicas; funções de onda de poço quadrado e de oscilador harmônico. Comparações com cálculos convencionais em que se utilizam potenciais óticos equivalentes nas “não-consistentes”, mostram diferenças apreciáveis. Os resultados indicam que a descrição teórica de distorção das ondas que representam as partículas incidente e emergentes deve ser melhorada antes de ser possível chegar a conclusões sobre detalhes de modelos através de experiências de espelhamento quase-livre. Acreditamos que o emprego de um potencial ótico “consistente” é um passo importante neste sentido. / Distorted momentum distributions of (p,2p) reactions in 016 are calculated with a complex distorting potential “consistente” with the nucleon density distribution in the nucleus, Two diferente sets of nucleon-wave functions are used; square well and harmonic oscllator wave functions. A comparison with conventional calculations using equivalemt but “non-consistent” optical potentials shows considerable differences. Results indicate that the theoretical description of distortion of waves which represent the incoming and outgoing particles has to be improved before reliable conclusions on details of nuclear models can be drawn from quasi-free scattering experiments, We believe that use of “consistent” optical potentials is an important step in this direction.

Resumo não disponível

Recentemente espalhamentos quase-livres com prótons polarizados nos núcleos de camada fechada 16O e 40Ca mostraram que o modelo, de acordo com o qual o espalhamento tem lugar em prótons nucleares efetivamente polarizados é, ao menos semi-quantitativamente, correto. Calculamos a polarização efetiva para a reação 14N(p, 2p) 13C para diferentes estados finais. Mostramos neste caso e em geral que para núcleos iniciais com spins não nulos medições com partículas polarizadas podem, de maneira relativamente simples, discriminar entre diferentes modelos teóricos dos estados nucleares, inicial e final. / Recently quasi-free scatterings with polarized protons on the closed-shell nuclei 160 and 40Ca have shown that the model according to which the scattering takes place on effectively polarized nuclear protons is, at least semi-quantitatively, correct. We calculate the effective polarization for the reaction 14 N (p,2p) 13C going to different final states. We show in this case, and in general that for initial nuclei with non - zero spins the measurements with polarized particles may relatively simply discriminate between theoretical models of the initial and final nuclear states.

Estuda-se, utilizando tensores estatísticos, a correlação angular direcional entre três radiações gama consecutivas emitidas por um núcleo. Mostra-se como este método introduz simplificações na obtenção das expressões gerais de correlação. Inicialmente é tratado o problema de correlações não perturbadas, Expressões de correlação perturbada são obtidas considerando-se as interações elétricas e magnéticas estáticas do núcleo. Em ambos os casos são dadas as formas diferencial e integral das correlações angulares. Em se tratando de correlação perturbada devido a interações magnéticas, estuda-se também a situação em que a distribuição angular ou a dependência temporal da radiação intermediária não e observada. Analisa-se ainda o caso em que ambos os efeitos não são observados. Discute-se a aplicabilidade das expressões obtidas e sugere-se o emprego de uma das mesmas para o Cs131.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, 2010. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2011-04-26T14:13:44Z No. of bitstreams: 1 2010_AdersonMirandaSilva.pdf: 19229079 bytes, checksum: 2d55a207016bdb49684dfe2443154a0d (MD5) / Approved for entry into archive by Daniel Ribeiro(daniel@bce.unb.br) on 2011-04-29T23:47:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_AdersonMirandaSilva.pdf: 19229079 bytes, checksum: 2d55a207016bdb49684dfe2443154a0d (MD5) / Made available in DSpace on 2011-04-29T23:47:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_AdersonMirandaSilva.pdf: 19229079 bytes, checksum: 2d55a207016bdb49684dfe2443154a0d (MD5) / Aminoácidos formam a estrutura conforme das proteínas. Acredita-se que aminoácidos possam ter chegado a Terra trazidos por meteoros e meteoritos, e por isso, possam ter desempenhado um papel importante no surgimento da vida no planeta. A análise da fotodegradação e da estrutura eletrônica dos aminoácidos em fase gasosa constitui um ponto partida na compreensão da origem molecular da vida. Aminoácidos na forma gasosa são obtidos por aquecimento. A degradação térmica de um aminoácido pode produzir resultados incorretos quando espectros de fotoelétrons e de tempo de vôo são analisados. Nesta perspectiva, realizamos um estudo criterioso da degradação termicamente induzida do ?-aminoácido DL-Valina quando volatizado em diferentes regimes de temperatura. Estabelecemos critérios para evitar a decomposição termicamente induzida na amostra, bem como, descrevemos as mudanças nos espectros de massa produzidos, que são comumente tomados em altas temperaturas. Espectros de PEPICO registrados utilizando um feixe de fótons na região de 11.2 - 21.5 eV, nos permitiram analisar a produção dos fragmentos iônicos desta molécula, descrevendo os seus canais de dissociação. As curvas de produção parcial de íons foram construídas usando um novo método de cálculo das áreas dos picos no espectro de tempo de vôo. Pela primeira vez, são apresentados os potenciais de surgimento de oito fragmentos para esta molécula. Somado a isso, um espectro de fotoelétrons de valência da fase gasosa da DL-Valina foi obtido com o auxílio de uma lâmpada de He I (h? =21.217 eV) e gravado pelo Analisador de elétrons Scienta-R4000 que trabalha a altas pressões na câmara de medida. O espectro obtido contrasta com o único espectro de fotoelétrons dessa molécula citado na literatura. As energias dos orbitais de mais alta valência, calculadas pelo grupo de Simulação e Modelagem Molecular da Universidade de São Paulo (USP), são utilizadas para a análise das estruturas deste espectro. Um bom acordo foi obtido entre as predições teóricas e os resultados experimentais. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Amino acids are the building blocks of proteins. It is believed that amino acids may have come to Earth brought by meteors and meteorites, and therefore, may have played an important role in the emergence of life on the planet. The photodegradation and electronic structure analysis of amino acids in gas phase is a starting point to understand the molecular origins of life. Amino acids in gaseous form are obtained by heating. The thermal degradation of an amino acid may produce incorrect results when the photoelectron and time-of-flight spectra are analyzed. By this perspective, we made a careful study of heat-induced degradation of the -amino acid DL-Valine when volatilized in different temperature regimes. We establish criteria to avoid decomposition thermally induced in the sample and we describe the changes in the mass spectra produced, which are commonly taken at high temperatures. PEPICO spectra recorded using a beam of photons in the region 11.2-21.5 eV allowed us to analyze the ionic fragments yield of this molecule, describing the dissociation channels. The partial ion yield curves were constructed using a new method of calculation of peak areas in the time-of-flight spectrum. For the first time, appearence energies of eight fragments for this molecule are presented. Added to this, a valence photoelectron spectra from the gas phase of the DL-valine is obtained with the aid of a lamp He I (h = 21.217 eV) and recorded by the electron analyzer Scienta-R4000 that runs at high pressures in the main chamber. The spectrum obtained contrasts with the single photoelectron spectra of this molecule reported in the literature. The highest occupied molecular orbitals, calculated by the group of Simulation and Molecular Modeling of University of São Paulo (USP), are used to analyze the structures in this spectrum. A good agreement was obtained between the theoretical predictions and experimental results.

Este trabalho apresenta o procedimento que desenvolvemos e empregamos para determinar os valores a serem adotados para as energias de um conjunto de raios gama comumente utilizados como padrões de calibração, bem como sua respectiva matriz de covariância, esta obtida pela primeira vez. A matriz de covariância entre as energias destes padrões revelou muitos casos de correlações com valores absolutos maiores que 0,8, correlações estas que precisam ser corretamente consideradas para não comprometer a qualidade das análises efetuadas com o uso daquelas energias. No procedimento desenvolvido foi considerada a relação entre as energias dos raios gama (em múltiplos de eV) e as constantes fundamentais das quais dependem: h, e, c e o parâmetro de rede do Silício (aSi), o que possibilitou atualizar os resultados para as constantes fundamentais recomendadas de 2002. Uma metodologia para a inclusão de novos resultados experimentais ao conjunto de padrões de modo a preservar sua auto-consistência também foi desenvolvida neste trabalho. Este método considera adequadamente as covariâncias e atualiza todo o conjunto de padrões para incorporar as novas informações experimentais em uma única etapa. Por fim, utilizamos as metodologias de análise desenvolvidas e o conjunto de padrões aqui recomendados para analisar dados de medidas dos raios gama do decaimento do 233U e, assim, estudar a adequação de três diferentes modelos de estrutura nuclear para o 229Th, bem como as energias de excitação dos estados nucleares. A energia do primeiro estado excitado do 229Th, um estado metaestável de energia inferior a 10 eV, foi determinada com base naqueles diferentes modelos. / This work presents the procedure which we have developed and employed to determine the values to be adopted for the energies of a set of gamma-rays in common use as calibration standards, publishing for the fist time their respective covariance matrix. Several correlations with absolute values exceeding 0.8 were found, revealing the necessity of considering correctly the covariance matrix in any analysis to be done with the use of these standards in order not to interfere with the quality of the analysis. The procedure here presented considers correctly the relation between the gamma-ray energies (given in eV) and the fundamental constants h, e, c, and the lattice parameter (aSi), allowing the updating of the set with respect to the 2002 recommended values for those constants. A methodology for the inclusion of new experimental results in the set of standards, in a way which preserve its selfconsistency, was also developed in this work. In this method the updating of the whole set of standards is performed in a single step, while considering adequately the covariances. Finally, the standard set recommended here and the methodology developed in this work were employed to analyze data of gamma-rays measurement which follow the 233U decay and therewith to decide about the adequacy of three different nuclear structure models for 229Th and the excitation energy of its nuclear states. The energy of the first excited state of 229Th, a meta-stable state of less than 10 eV, was determined taking into account those different models.

Experimentos no RHIC mostram que coLisões centrais Au+Au apresentam forte supressão de partículas em relação a colisões p+p. É possível entender esse fato através de supressão de jatos ou perda de energia de pártons dentro do plasma de quarks e glúons (QGP). Espera-se que essa perda de energia seja menor para partículas que possuem maior massa. Seguindo-se esse raciocínio é natural pensar que a supressão de quarks pesados seja menor que a de quarks leves. No entanto o que é de fato observado é uma supressão tão forte quanto a de quarks Leves. Analisando os modelos de perda de energia pode-se propor uma explicação para essa discrepância. Esses modelos não consideram flutuações nas condições iniciais que podem levar a regiões localizadas de alta densidade no início da colisão. Tais regiões Levariam a uma considerável perda de energia de quarks nesse estágio. Além disso deve-se considerar a dinâmica do meio, sua evolução ao longo do tempo, em que essas regiões podem se mover ou modificar-se. O objetivo deste trabalho é analisar o efeito que essas flutuações nas condições iniciais têm sobre a supressão de quarks pesados no QGP. Isso é feito através de simulações computacionais do modelo proposto de perda de energia, resultado em estimativas do fator de modificação nuclear (RAA) a serem comparadas com dados experimentais. Foram executadas simulações de RAA enquanto se comparam os modelos empregados na simulação com resultados experimentais. Todos os processos da simulação foram extensivamente calibrados para se obter resultados coerentes com os cálculos já presentes na Literatura. Por fim, espectros de RAA foram comparados para diferentes parâmetros de flutuações de condições iniciais. Não foi possível obter variações relevantes no espectro de RAA, indicando que as flutuações, na maneira desenvolvida neste trabalho, não oferecem influência nos cálculos de perda de energia. Contudo o desenvolvimento do trabalho deixa em aberto diversos aspectos da evolução do sistema que ainda podem ser estudados a fim de se conhecer melhor a dinâmica do QGP. / Central Au+Au collisions at RHIC exhibit strong particle suppression when compared to p+p collisions. This phenomenon can be understood in the framework of jet quenching or energy loss of partons inside the quark-gluon plasma (QGP). It is expected that heavier partons suffer less suppression than lighter ones. In this scenario, heavy quarks are less suppressed than light quarks. However, experiments show that heavy quarks are just as suppressed as light quarks. One possible explanation for that can be obtained when considering fluctuations in the medium that lead to high-density regions which can cause considerable quark energy loss at the early stages of the collision evolution. The QGP dynamics is also important as these high-density regions might expand differentty from the rest of the plasma. This work aims to analyse the overall U effect of these fluctuations in heavy quark suppression in the QGP. This can be done through computer simulations of charm and bottom propagating through the region considering different models of energy loss, which will then return an estimate of the nuclear modification factor (RAA). The final results for the RAA spectrum were found not to be affected by the included fluctuations in the initial conditions, meaning that these, in the way implemented here, are not sufficient to observe relevant modifications of the parton energy loss. There is, however, some open issues raised by this work that should be investigated in order to verify this conclusion.

O principal objetivo desse trabalho foi investigar a possibilidade da detecção sub-ppb (10-9 g/g) de elementos químicos presentes em amostras líquidas, analisadas por meio da espectrometria de raios-X, seja por STXRF (Synchrotron Total reflection X-ray Fluorescence), ou PIXE (Particle Induced X-ray Emission). Na ausência de padrões certificados, foram preparados em laboratório padrões líquidos multielementares com concentrações variando de 1 a 20 ppm, posteriormente micropipetados sobre substrato de Lucite, constituindo assim amostras adequadas para análises STXRF. Visando controlar a manipulação volumétrica, foi utilizado como padrão interno ítrio, em função do qual foi determinada a curva de sensibilidade relativa para o método. Após pré-concentração das amostras, estas foram micropipetadas sobre substratos de Lucite, Mylar e Kimfoil e as análises foram realizadas no Laboratório Nacional de Luz Síncontron LNLS, em Campinas, SP e no Laboratório de Análise de Materiais por feixes Iônicos LAMFI, no IFUSP. Os limites de detecção para ambos os métodos foram determinados e comparados. Como esperado, a STXRF apresenta limites de detecção uma ordem de grandeza inferior ao PIXE para elementos com 20<Z<40, alcançando, após pré-concentração, um limite inferior de 0,3 ppb para o Zn. A comparação entre medidas elementares absolutas de mesmas amostras pelos métodos STXRF e PIXE indicou substantiva sub avaliação das incertezas analíticas, mas apenas um pequeno desvio sistemático entre resultados de ambos os métodos. Para demonstrar o método, foram analisadas amostras de água do Rio Toledo, afluente do Rio S. Francisco e fonte de água da cidade de Toledo no oeste do estado do Paraná (24°43´S; 53°44´W), trabalho realizado em colaboração com o Núcleo de Biotecnologia e Desenvolvimento de Processos Químicos NBQ da Universidade Estadual do Oeste do Paraná UNIOESTE. Finalmente foi verificada a possibilidade de preparar as amostras micropipetadas para a STXRF sobre substratos de filme fino (Mylar com 2,4 m de espessura e Kimoil com 2 m) ao invés dos tradicionais discos espessos de acrílico, resultando na redução de um fator 3 no limite de detecção. / The main goal of this work was to investigate the feasibility of sub-ppb (10-9 g/g) detection of trace elements in liquid samples analyzed by STXRF (Synchrotron Total reflection X-ray Fluorescence) and by PIXE (Particle Induced X-ray Emission). For STXRF calibration, and due to the absence of certified liquid standards, a set of multielementary liquid standards was prepared in house, with concentrations varying from 1 to 20 ppm in water, and then micro-pipetted on regular 30 mm diameter Lucite discs. Ytrium was used as an internal standard and the relative sensitivity curves were found relative to it. Real water samples for trace element analysis, were first preconcentrated (to a factor of 5) and then micropipetted on Lucite and also on Lylar and Kimfoil thin films. All the STRXF and PIXE analysis were made respectively in the Laboratório Nacional de Luz Síncrotron LNLS , in Campinas, SP, and in the Laboratório de Análise de Materiais por feixes Iônicos LAMFI, USP. As expected, the minimum elementary detection limits for STXRF for elements with 20<Z<40, were one order of magnitude lower than the PIXE ones, reaching, after pre-concentration, 0.3 ppb for Zn. Comparison of STXRF and PIXE data of the same samples, showed some slight differences in absolute concentrations, but an overall and important underestimation of the experimental uncertainties. To exemplify the use of trace-element analysis in liquids, several samples from Toledo River, the main water supply of Toledo City (24°43´S; 53°44´W), were collected and analyzed over one year, in a collaboration with the Núcleo de Biotecnologia e Desenvolvimento de Processos Químicos NBQ from the Universidade Estadual do Oeste do Paraná UNIOESTE. The STXRF analysis of samples pipetted on Mylar and Kimfol, though not dense substrates, showed to be possible, and resulted in a 3 fold reduction of the minimum detection limits for STXRF analysis.

Esta tese apresenta um estudo inédito da distribuição de jatos correlacionados com elétrons provenientes de decaimentos de quarks pesados (HFe), reconstruídos e selecionados com o ALICE (A Large Ion Collider Experiment, em inglês). Os observáveis foram medidos em colisões pp com energia do centro de massa s = 8 TeV e em colisões p-Pb a sNN = 5.02 TeV, no LHC (Large Hadron Collider, em inglês). Estudar os quarks pesados formados durante as colisões relativísticas entre íons pesados é uma importante maneira para estudar o meio formado, conhecido como QGP (Quark Gluon Plasma, em inlgês). Isso se deve ao fato de que eles são criados no início da colisão e, portanto, interagem com o QGP durante toda sua existência. Em seguida, tais quarks fragmentam em mésons que podem decair, via canal semi-leptônico, em elétrons (e pósitrons). Esses léptons podem ser utilizados para indicar a existência de um quark pesado e permitir o estudo do QGP. Os processos de espalhamento duro, fragmentação e decaimento dão origem a diversas partículas que estão colimadas em uma região espacial, a que chamam jato. A reconstrução e o estudo de jatos têm sido usados para extrair mais informações do meio. Os elétrons foram selecionados pelo TPC (Time Projection Chamber, em inglês) e pelo EMCal (Electromagnetic Calorimeter, em inglês). O método de massa invariante foi utilizado para excluir elétrons não provenientes do decaimento de quarks pesados. Os jatos foram reconstruídos com o auxílio das bibliotecas do Fastjet, algorítmo anti kT e R = 0.4. A seleção de pares HFe-jato pode permitir uma melhor compreensão das propriedades do QGP e de sua interação com quarks pesados. Foram obtidos, para pp e p-Pb, os espectros de momento pT,chjet do jato, em dois intervalos de distância angular entre o elétron e o jato: regiões em oposição (away) e colinear (near). Também foi obtida a distribuição da distância angular para diferentes intervalos de momento peT do elétron. Os resultados para pp e p-Pb foram comparados através de dois observáveis: um em função do momento pT,chjet do jato, e outro em função do momento peT do elétron. O primeiro consistiu na razão dos espectros de momento pT,chjet do jato em pp e em p-Pb. O segundo, na razão do valores obtidos em pp e em p-Pb das áreas dos picos de cada uma das duas regiões de . Em ambos os casos, os valores das razões são compatíveis com a unidade, o que indica que a inexistência de efeitos extras em p-Pb em relação a pp. / This thesis presents the first measurement of the distribution of jets that are correlated to heavy-flavour decay electron (HFe), reconstructed and identified with ALICE (A Large Ion Collider Experiment). The observables were measured in pp collisions at center of mass energy s = 8 TeV and in p-Pb at sNN = 5.02 TeV at the Large Hadron Collider (LHC). Exploring the heavy quarks created in relativistic heavy ion collisions is a powerful approach to study the new formed medium, known as Quark Gluon Plasma (QGP). This is due to the fact that they are created in the beginning of the collision, via hard scattering, and interact with the QGP throughout its whole existence. These quarks fragment into mesons that can decay (via the semi-electronic channel) into electrons (and positrons). These leptons can be used to identify the creation of a heavy quarks and allow QGP studies. The hard scattering, fragmenting and decaying processes originate several particles that are collimated in a conical region, and they can be grouped in what is called jet. The reconstruction and study of jets has been used to retrieve more information about the QGP and it is also a useful probe. The selected electrons were identified by the Time Projection Chamber (TPC) and the Electromagnetic Calorimeter (EMCal). Heavy-flavour decay electrons were selected via invariant mass method. The jets were reconstructed by the Fastjet framework, with the algorithm anti kT and R = 0.4. The HFe-jet pairs selection may allow a better comprehension of the QGP properties and its interactions with the heavy quarks. A jet pT,chjet spectrum was obtained, for pp and p-Pb, in two intervals of angular distance between the jet and the electron: away and near sides. The angular distance distribution was also obtained in different electron peT intervals. The results for pp and p-Pb were compared through two observables: the first one as a function of the jet pT,chjet, and the second, as a function of electron peT. The former consists in calculating the ratio of the jet pT,chjet spectra, in pp and in p-Pb. The latter, consists in calculating the ratio of the areas, in pp and in p-Pb, of each peak in the distribution. Both were compatible with the unity, which indicates that there is no extra effect in p-Pb with respect to pp.

Neste trabalho obteve-se, com o experimento STAR, medidas de produção de J/&psi; e &upsih; em rapidez central (&eta;=0), em colisões p+p com &radic;s = 200 GeV no RHIC. A medida de &upsih; foi a primeira medida de bottomonium em rapidez central no RHIC. Essas medidas servem como linha de base para a investigação experimental sistemática da supressão de heavy-quarkonium, tida como uma evidência observacional do Plasma de Quarks e Glúons (QGP). Para a realização dessas medidas foi desenvolvido um sistema específico de gatilho de eventos para heavy-quarkonium, envolvendo, em sua configuração, os subsistemas do calorímetro eletromagnético (BEMC) e do cilindro de gatilho central (CTB, apenas para J/&psi;). Os resultados obtidos foram a seção de choque de produção de J/&psi;, BRee&times;&sigma;J/&psi;incl = 122(23)estat(27)sist. (nb), e de &upsih;, BRee&times;d&sigma;&upsih;/dy|y=0 = 114 (29)estat(24)sist. (pb), além do espectro em momento transversal de J/&psi;, cujo momento quadrático médio observado foi &lsaquo; pT2&rsaquo;=3,43(68) (GeV/c)2. Os resultados obtidos foram comparados com previões teóricas de 3 modelos, o de singleto de cor (CSM), QCD não-relativística (NRQCD) e de evaporação de cor (CEM), além de diversos outros dados experimentais. Com excessão do CSM, todos os modelos concordam razoavelmente bem com os dados experimentais. / This work presents mid-rapidity (&eta;=0) J/&psi; and &upsih; measurements for p+p collisions at &radic;s = 200 GeV from the STAR experiment at RHIC. &upsih; results correspond to the first mid-rapidity bottomonium measurement at RHIC. These measurements can be used as the baseline of the systematic experimental investigation on heavy-quarkonium suppression, believed to be one important observational evidence of the existence of the Quark-Gluon Plasma (QGP). In order to acquire the data for these analyses, it was necessary to develop a new heavy-quarkonium trigger system, based on the Barrel Electromagnetic Calorimeter (BEMC) and the Central Trigger Barrel (CTB, J/&psi; only) detectors. The inclusive J/&psi; cross section at mid-rapidity is BRee&times;&sigma;J/&psi;incl = 122(23)estat(27)sist. (nb) and for the &upsih;, BRee&times;d&sigma;&upsih;/dy|y=0 = 114 (29)estat(24)sist.(pb). In the case of the J/&psi; measurement, we acquired enough statistics to obtain a transverse momentum spectrum and the mean squared transverse momentum is &lsaquo; pT2&rsaquo;=3,43(68) (GeV/c)2. These results were compared to theoretical predictions of 3 different models, the Color Singlet Model (CSM), the Non-Relativistic QCD (NRQCD) and the Color Evaporation Model (CEM), as well as to other experimental data. Except for the CSM, all the predictions agree reasonably well with the data.