Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-02-06T19:03:57Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação - Wagner J. C. Sousa.pdf: 722513 bytes, checksum: 9211c11741fd34cc4bf153dbe3190808 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-02-06T19:04:10Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação - Wagner J. C. Sousa.pdf: 722513 bytes, checksum: 9211c11741fd34cc4bf153dbe3190808 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-02-06T19:04:22Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação - Wagner J. C. Sousa.pdf: 722513 bytes, checksum: 9211c11741fd34cc4bf153dbe3190808 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-06T19:04:22Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação - Wagner J. C. Sousa.pdf: 722513 bytes, checksum: 9211c11741fd34cc4bf153dbe3190808 (MD5) Previous issue date: 2016-04-15 / From the environmental-conservation point of view, the search of renewable energy sources is certainly one of the most important strategies for all countries aiming for the sustainable development. Among them, the use of biodiesels replacing fossil fuels constitutes an important step towards this direction. Chemically, biodiesels are mixture of esters with long carbon chains. They can be obtained from vegetable oils or animal fats via transesterication. In this sense, the investigation on electron interaction with small esters is important which may help to the understanding of combustion of biodiesels. Despite that, to our knowledge, there are no other experimental or theoretical studies of electron collisions with such class of compounds. In the present study, we report a theoretical study on electron collisions with methyl formate. More specifically, elastic differential (DCS), integral (ICS), and momentumtransfer (MTCS) cross sections, as well as grand-total (TCS) and total absorption (TACS) cross sections for electron scattering by methyl formate were determined in the 1-500 eV energy range, using a combination of molecular complex optical potential (MCOP) and Padé approximant method. / Do ponto de vista da conservação ambiental, a busca por fontes de energias renováveis é certamente uma das estratégias mais importantes para qualquer país que almeja o desenvolvimento sustentável. Dentre essas fontes, a utilização de biocombustíveis ao invés de combustíveis fósseis constitui um passo importante nessa direção. Quimicamente, o biodiesel é formado por uma mistura de ésteres de cadeias longas, podendo ser obtidos através de transesterificação de gorduras vegetais ou animais, por exemplo. Nesse sentido, a investigação da interação de elétrons com ésteres menores pode ser um importante passo inicial para auxiliar no entendimento do mecanismo detalhado da combustão do biodiesel. Apesar dessa importância, em meu conhecimento, não existia até o momento qualquer trabalho experimental ou teórico sobre espalhamento de elétrons pela referida classe de compostos. Foi com o intuito de auxiliar no preenchimento dessa lacuna que o presente trabalho foi realizado. Neste foram realizado um estudo teórico da colisão de elétrons com a molécula de Formiato de Metila (HCOOCH3). Mais especificamente, foram calculadas as seções de choque diferenciais elásticas (SCD), integrais elásticas (SCI), de transferência de momento (SCTM), totais (SCT) e de absorção total (SCAT), na faixa de 1-500 eV. Os cálculos foram efetuados a partir do uso de um potencial óptico complexo juntamente com o método dos aproximantes de Padé.

Submitted by Geandra Rodrigues (geandrar@gmail.com) on 2018-05-16T12:36:25Z No. of bitstreams: 1 wesleyaugustodiaspires.pdf: 2433576 bytes, checksum: fedecc1b5c320d77bfd511976f14e396 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2018-05-22T14:31:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 wesleyaugustodiaspires.pdf: 2433576 bytes, checksum: fedecc1b5c320d77bfd511976f14e396 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-22T14:31:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 wesleyaugustodiaspires.pdf: 2433576 bytes, checksum: fedecc1b5c320d77bfd511976f14e396 (MD5) Previous issue date: 2016-03-04 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A ionização induzida por impacto de elétrons e fragmentação iônica do metanol e do etanol foi investigada neste trabalho, utilizando um espectrômetro de massa quadrupolo HIDEN. Por se tratar da primeira vez que o espectrômetro foi utilizado no Laboratório de Espectroscopia Atômica e Molecular (LEAM) da UFJF, o trabalho se iniciou a com a caracterização do equipamento, para posterior aplicação nos estudos pretendidos. Nos estudos dos álcoois foram obtidos os espectros de massa e abundâncias relativas dos cátions gerados por impacto de elétrons com energia de 70 eV, onde registrou-se que o CH2O+H foi o cátion mais abundante para o metanol e o etanol. A seção de choque de ionização total (SCIT) para o metanol, bem como as seções de choque de ionização parcial (SCIP) para os cátions CH3O+H, CH3+, CH2+, CH2O+H, CO+H, CH2O+, CO+, C+, CH+, foram geradas para energias de impacto entre 10-100eV. Nossos resultados apresentam uma boa concordância com os valores teóricos e experimentais da literatura, para a maioria das massas formadas. Foram também registrados valores de SCIP para grupos de íons, para comparação com as medidas de Rejoub e cols., que reportaram dados com menor resolução ao registrado neste trabalho. Para o etanol, foram obtidas a SCIT e também, as SCIP para os cátions CH3CH2O+H, CH3CHO+H, CH3CHO+, C2H3O+, C2H2O+, C2HO+, CH3O+H, CH2O+H, CH2O+, C2H5+, CO+ ou C2H4+, C2H3+, C2H2+, C2H+, C2+, O2+ou CH4+, CH3+, CH2+, CH+ e C+. Ao nosso conhecimento, estas são as primeiras medidas de SCIP reportadas na literatura, para cada cátion individualmente. A única comparação possível foi com grupos de íons reportadas por Rejoub e cols. Finalmente, foram gerados os limiares de ionização do metanol e do etanol para os cátions formados. / The ionization and ion fragmentation of methanol and ethanol induced by electron impact were investigated in this work, using a HIDEN quadrupole mass spectrometer. Once, it is the first time that this spectrometer was used in the Atomic and Molecular Spectroscopy Laboratory (LEAM) at UFJF, the work began with the characterization of the apparatus, for subsequent application on the required studies. In studies of alcohols were obtained mass spectra and relative abundances of the cations generated by electron with energy impact of 70eV, where it was recorded that CH2O+H was the most abundant cation for methanol and for ethanol. The Total Ionization Cross Section (TICS) to methanol and the partial ionization cross sections (PICS) for the cations CH3O+H, CH3+, CH2+, CH2O+H, CO+H CH2O+, CO+, C+, CH+ were generated for electron impact energies of 10-100 eV. Our results are in good agreement with the theoretical and experimental values reported in literature, for most of the formed cations. It was also reported PICS values for ions groups for comparison with measurement of Rejoub et al., who reported data with lower resolution than was recorded in this work. For ethanol, was obtained TICS and also, PICS for the cations CH3CH2O+H, CH3CHO+H, CH3CHO+, C2H3O+, C2H2O+, C2HO+, CH3O+H, CH2O+H, CH2O+, C2H5+, CO+ or C2H4+, C2H3+, C2H2+, C2H+, C2+, O2+ or CH4+, CH3+, CH2+, CH+ and C+. To our knowledge, these are the first PICS measurement reported in the literature for each individual cation. The only possible comparison was with ion groups, reported by Rejoub et al. Finally, the ionization thresholds for methanol and ethanol for the formed cations were generated in this work.

Submitted by Marcele Costal de Castro (costalcastro@gmail.com) on 2017-09-27T17:33:25Z No. of bitstreams: 1 JULIO CESAR SUITA D.pdf: 3971978 bytes, checksum: 60e4fc95f134a5c7fee28b0a90ec6b74 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-27T17:33:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JULIO CESAR SUITA D.pdf: 3971978 bytes, checksum: 60e4fc95f134a5c7fee28b0a90ec6b74 (MD5) Previous issue date: 1994-01 / Foram feitas medidas de seções de choque das reações 58Ni(n,p) 58Co, 59Co(n,p) 59Fe, 51 V(n,α) 49Sc e 59Co(n,2n) 59Co, e de razões isoméricas do 59Co na faixa de energia de nêutrons entre 9 e 14 MeV. São apresentados os arranjos experimentais desenvolvidos para a realização dessas medidas e o processo de obtenção e análise dos dados. Os resultados obtidos são comparados com medidas anteriores e com a curva teórica calculada com o auxilio do código GNASH, apontado como o mais adequado para a região de energia e massa estudadas. Em geral os resultados experimentais são mais baixos que os calculados. / Cross sections for the 58Ni(n,p) 58Co, 59Co(n,p) 59Fe, 51 V(n,α) 48Sc e 59Co(n,2n) 58Co reactions, and isomeric ratio in 58Co were measured in the neutron energy range from 9 to 14 MeV. The experimental arrangements set up for these measurements are presented together with the data aquisition and analysis procedures. The results are compared with earlier measurements as well as the theoretical calculations performed by the GNASH code, which is known as the most suitable for this energy and mass regions. In general, the experimental results are lower than the theoretical ones.

Foram realizadas medidas do alinhamento atômico do Ta, W e Au depois da ionização da subcamada L3 desses elementos por impacto de elétrons, via distribuição angular das linhas de raios x L, empregando alvos finos. As medições foram realizadas na linha de feixe de 10100 keV do Microtron de São Paulo. Os alvos foram confeccionados no Laboratório de Filmes Finos, pela técnica de deposição física de vapor (alvo de Au), e no Laboratório de Materiais Magnéticos, pela técnica de sputtering (alvos de Ta e W), enquanto que a caracterização deles foi realizada no Laboratório de Materiais e Feixes Iônicos, pela técnica de espectrometria de retroespalhamento Rutherford. O Microtron de São Paulo, bem como os laboratórios onde os alvos foram confeccionados e caracterizados, estão no Instituto de Física da Universidade de São Paulo. Os raios x decorrentes da ionização dos alvos foram detetados simultaneamente por três Silicon Drift Detectors localizados a 31°, 90° e 125° com relação à direção do feixe incidente. A determinação da eficiência de pico dos detetores foi realizada com um modelo analítico testado separadamente. As intensidades das linhas do multipleto de raios x L foram ajustadas em um único procedimento empregando funções Voigt para descrevê-las. O parâmetro de alinhamento A20 foi estimado a partir do conjunto de intensidades das linhas Ll, L1 e L2. A fim de comparar os resultados experimentais com as previsões teóricas foi calculado o parâmetro de alinhamento com a aproximação de Born de ondas planas não relativística, empregando as aproximações de HartreeSlater e DiracHartreeSlater para descrever os potenciais atômicos. Os resultados experimentais confirmaram a emissão não isotrópica dos raios x decorrentes de vacâncias preenchidas na subcamada L3, sendo que a magnitude desta anisotropia varia com a energia do feixe de elétrons incidente. Além disso, foram observadas anisotropias de sinais opostos para as linhas L1 e L2. A dependência em energia do parâmetro de alinhamento A20 mostra uma queda rápida de A20, com duas inversões de sinal, uma em torno de 2 E/E(L3) e outra em torno de 8 E/E(L3), e um valor não nulo de alinhamento em torno de 10 E/E(L3), para os três elementos estudados. A comparação dos resultados experimentais com os cálculos realizados mostra um bom acordo ate cerca de 5 E/E(L3) para o feixe de elétrons incidente, a partir deste ponto o experimento evidencia uma segunda inversão no sinal de A20, que não é prevista por essa teoria. Este é, a nosso saber, o primeiro trabalho a quantificar o alinhamento atômico na ionização de átomos pesados por impacto de elétrons, via distribuição angular de raios x na faixa de 1 a 10 E/E(L3). / Measurements of the atomic alignment of Ta, W and Au after the ionization of the L3 subshell of these elements were performed by electron impact via the angular distribution of x-ray lines employing thin targets. The targets were made in the Laboratório de Filmes Finos, by the technique of physical vapor deposition (Au target), and in the Laboratório de Materiais Magnéticos, by the sputtering technique (Ta and W targets), while their characterization was performed in the Laboratório de Materiais e Feixes Iônicos, by Rutherford Backscattering Spectrometry. The Microtron of São Paulo, as well as the laboratories where the targets were made and characterized, are placed at Instituto de Física of the Universidade de São Paulo. The x-rays from the ionization of the targets were detected simultaneously by three Silicon Drift Detectors placed at 31°, 90° and 125° with respect to the direction of the incident beam. The determination of the full energy peak efficiency of the detectors was performed with an analytical model previously tested. In the data analysis the L x-ray multiplet lines were fitted in a single procedure employing Voigt functions to describe them, and the Ll, L1 and L2 lines were employed simultaneously in the estimation of the alignment parameter A20. In order to compare the experimental results with the theoretical predictions, the alignment parameter was calculated with the non-relativistic plane-wave Born approximation using HartreeSlater and DiracHartreeSlater atomic potentials. The experimental results confirmed the nonisotropic emission of x-rays from filled vacancies in the L3 subshell, with the magnitude of this anisotropy varying with the energy of the incident electron beam. In addition, anisotropies of opposite signs were observed for the L1 and L2 lines. The energy dependence of the alignment parameter A20 shows a sharp fall of A20, with two sign inversions, one around 2 E/E(L3) and another around 8 E/E(L3), and a non-zero alignment value around 10 E/E(L3), for the three studied elements. Comparison of the experimental results with the performed calculations shows a good agreement up to about 5 E/E(L3) for the incident electron beam, from which the experiment evidences a second inversion in the sign of A20, which is not predicted by this theory. This is, to our knowledge, the first work to quantify the atomic alignment in the ionization of heavy atoms by electron impact, via an angular distribution of x-rays in the interval from 1 to 10 E/E(L3).

Os processos de quebra e fusão que ocorrem em núcleos fracamente ligados tem apresentado grande interesse teórico e experimental recentemente. Para sistemas simples, como o dêuteron, essas reações tem sido estudado por décadas. O importante papel desempenhado pelo processo de quebra em reações induzidas por dêuterons, levou ao desenvolvimento da técnica CDCC que descreve simultaneamente o espalhamento elástico. Entretanto, quando os processos de quebra e fusão são consideradas separadamente, a aproximação DWBA provém razoável concordância com os dados experimentais para espectros e distribuições angulares. Nesse trabalho, usamos o potencial de alcance zero da aproximação DWBA na forma post para estimar as seções de choque total de quebra elástica e Coulomb-induzida como função da energia para diversos núcleos-alvo. Usamos o modelo de folding para estimar a seção de choque de absorção do dêuteron e comparamos as seções de choque de fusão completa e quebra elástica com a seção de choque de reação do dêuteron, com o objetivo de caracterizar a dependência da energia e da carga/massa dessas contribuições para a seção de choque de reação.

Alvos naturais de Mg, Al, Si, Cr, Ti, Ni e Zr foram irradiados com prótons e as seções de choque para várias reações nucleares foram determinadas a energias inferiores a 30 MeV. As irradiações foram efetuadas nos ciclotrons CV-28 e CYCLONE 30 do IPEN, que possuem energia nominal de 24 e 30 MeV, respectivamente. O feixe de prótons foi monitorado por meio de lâminas de Cu ou a partir da formação de nuclídeos na própria amostra com seção de choque conhecida para as energias utilizadas. Especial interesse foi dedicado às reações raras di tipo (p, 2alfa) e (p, ANTPOT.3 H) das quais existem, em geral, poucos dados publicados, principalmente para energias próximas do limiar. A determinação da seção de choque foi realizada a partir da medida da atividade residual dos produtos pelo método de espectroscopia gama simples. Um detector HPG com resolução menor que 2 keV foi utilizado. Devido ao valor reduzido da seção de choque das reações de interesse no intervalo de energia considerado, uma análise estatística cuidadosa dos dado foi necessária. Em áreas reduzidas dos picos detectados precisaram da quantificação, em alguns casos, da contribuição de nuclídeos formados na própria amostra por outras reações, a partir de impurezas ou provenientes do fundo radioativo. Entre os produtos obtidos encontram-se os nuclídeos ANTPOT.22 Na, ANTPOT.26 Al, ANTPOT.44 Ti, e ANTPOT.54 Mn. A detecção de ANTPOT.26 Al nas amostras de Al e Si, permitiu estimar os limites do método proposto para o estudo de reações raras de interesse astrofísico. No total, são apresentados neste trabalho 72 valores de seção de choque. Desse total, 21 dados são apresentados pela primeira vez ou foram obtidos pela primeira vez pelo método proposto ou às energias estudadas. Os resultados mais importantes referem-se às reações ANTPOT.29 Si(p, 2alfa)ANTPOT.22 Na,ANTPOT.53 Cr(p, 2alfa)ANTPOT.46 Sc, ANTPOT.46 Ti(p, ANTPOT.3 H)ANTPOT.44 Ti, )ANTPOT.58 Ni(p, ANTPOT.3 H)ANTPOT.56 Ni e ANTPOT.90 Zr(p, ANTPOT.3 H)ANTPOT.88 Zr. Os resultados foram comparados com valores publicados na literatura e com o resultado do cálculo realizado a partir de modelos teóricos conhecidos, permitindo a obtenção de conclusões relativas ao método experimental, assim como aos mecanismos da reação envolvidos. / Natural targets of Mg, Al, Si, Cr, Ti, Ni and Zr were irradiated with protons and the cross section for several reactions were determined for incident energies up to 30 MeV. The irradiations were performed at the CV-28 and CYCLONE 30 cyclotrons from the IPEN, which have nominal energies of 24 and 30 MeV, respectively. The protons beams were monitored by copper foils or by the nuclide formation in the irradiated targets with known cross sections for the used energy. Special interest was dedicated to rare reactions of the (p, 2alfa) and (p, ANTPOT.3 H) kind, from which we have a few published data, mainly for energies near the threshold. The cross section determination was accomplished by the residual actives measurement of the reaction products by the simple gamma spectroscopy method using an HPGe detector with resolution better than 2 keV. Due to the low value of the cross section for the considered reaction, a careful statistical analysis of the obtained data was needed. The small areas of the detected peaks required the quantification of the contributions of nuclides produced by others reactions, from contaminants or from the radioactive background. Among others, the ANTPOT.22 Na, ANTPOT.26 Al, ANTPOT.44 Ti and ANTPOT.54 Mn products have been detected. The detection of ANTPOT.26 Al in the Al and Si targets allow the estimation of the limits of the proposed method for the study of astrophysical interest reaction. In total, 72 cross section values are being presented. Out of this amount, 21 are being presented for the first time or have been obtained for the first time by the method or for the studied energies. The most important results refer to the ANTPOT.29 Si(p, 2gamma)²²Na, ANTPOT.53 Cr(p, 2gamma)ANTPOT.46 Sc, ANTPOT.46 Ti(p, ANTPOT.3 H)ANTPOT.44 Ti, ANTPOT.58 Ni(p, ANTPOT.3 H)ANTPOT.56 Ni and ANTPOT.90 Zr(p, ANTPOT.3 H)ANTPOT.88 Zr reactions. The results have been compared to published vales and calculations using known theoretical models, allowing the achievement of conclusions related to the experimental method, as well as the reaction mechanism involved.

Foram realizadas medidas do alinhamento atômico do Ta, W e Au depois da ionização da subcamada L3 desses elementos por impacto de elétrons, via distribuição angular das linhas de raios x L, empregando alvos finos. As medições foram realizadas na linha de feixe de 10100 keV do Microtron de São Paulo. Os alvos foram confeccionados no Laboratório de Filmes Finos, pela técnica de deposição física de vapor (alvo de Au), e no Laboratório de Materiais Magnéticos, pela técnica de sputtering (alvos de Ta e W), enquanto que a caracterização deles foi realizada no Laboratório de Materiais e Feixes Iônicos, pela técnica de espectrometria de retroespalhamento Rutherford. O Microtron de São Paulo, bem como os laboratórios onde os alvos foram confeccionados e caracterizados, estão no Instituto de Física da Universidade de São Paulo. Os raios x decorrentes da ionização dos alvos foram detetados simultaneamente por três Silicon Drift Detectors localizados a 31°, 90° e 125° com relação à direção do feixe incidente. A determinação da eficiência de pico dos detetores foi realizada com um modelo analítico testado separadamente. As intensidades das linhas do multipleto de raios x L foram ajustadas em um único procedimento empregando funções Voigt para descrevê-las. O parâmetro de alinhamento A20 foi estimado a partir do conjunto de intensidades das linhas Ll, L1 e L2. A fim de comparar os resultados experimentais com as previsões teóricas foi calculado o parâmetro de alinhamento com a aproximação de Born de ondas planas não relativística, empregando as aproximações de HartreeSlater e DiracHartreeSlater para descrever os potenciais atômicos. Os resultados experimentais confirmaram a emissão não isotrópica dos raios x decorrentes de vacâncias preenchidas na subcamada L3, sendo que a magnitude desta anisotropia varia com a energia do feixe de elétrons incidente. Além disso, foram observadas anisotropias de sinais opostos para as linhas L1 e L2. A dependência em energia do parâmetro de alinhamento A20 mostra uma queda rápida de A20, com duas inversões de sinal, uma em torno de 2 E/E(L3) e outra em torno de 8 E/E(L3), e um valor não nulo de alinhamento em torno de 10 E/E(L3), para os três elementos estudados. A comparação dos resultados experimentais com os cálculos realizados mostra um bom acordo ate cerca de 5 E/E(L3) para o feixe de elétrons incidente, a partir deste ponto o experimento evidencia uma segunda inversão no sinal de A20, que não é prevista por essa teoria. Este é, a nosso saber, o primeiro trabalho a quantificar o alinhamento atômico na ionização de átomos pesados por impacto de elétrons, via distribuição angular de raios x na faixa de 1 a 10 E/E(L3). / Measurements of the atomic alignment of Ta, W and Au after the ionization of the L3 subshell of these elements were performed by electron impact via the angular distribution of x-ray lines employing thin targets. The targets were made in the Laboratório de Filmes Finos, by the technique of physical vapor deposition (Au target), and in the Laboratório de Materiais Magnéticos, by the sputtering technique (Ta and W targets), while their characterization was performed in the Laboratório de Materiais e Feixes Iônicos, by Rutherford Backscattering Spectrometry. The Microtron of São Paulo, as well as the laboratories where the targets were made and characterized, are placed at Instituto de Física of the Universidade de São Paulo. The x-rays from the ionization of the targets were detected simultaneously by three Silicon Drift Detectors placed at 31°, 90° and 125° with respect to the direction of the incident beam. The determination of the full energy peak efficiency of the detectors was performed with an analytical model previously tested. In the data analysis the L x-ray multiplet lines were fitted in a single procedure employing Voigt functions to describe them, and the Ll, L1 and L2 lines were employed simultaneously in the estimation of the alignment parameter A20. In order to compare the experimental results with the theoretical predictions, the alignment parameter was calculated with the non-relativistic plane-wave Born approximation using HartreeSlater and DiracHartreeSlater atomic potentials. The experimental results confirmed the nonisotropic emission of x-rays from filled vacancies in the L3 subshell, with the magnitude of this anisotropy varying with the energy of the incident electron beam. In addition, anisotropies of opposite signs were observed for the L1 and L2 lines. The energy dependence of the alignment parameter A20 shows a sharp fall of A20, with two sign inversions, one around 2 E/E(L3) and another around 8 E/E(L3), and a non-zero alignment value around 10 E/E(L3), for the three studied elements. Comparison of the experimental results with the performed calculations shows a good agreement up to about 5 E/E(L3) for the incident electron beam, from which the experiment evidences a second inversion in the sign of A20, which is not predicted by this theory. This is, to our knowledge, the first work to quantify the atomic alignment in the ionization of heavy atoms by electron impact, via an angular distribution of x-rays in the interval from 1 to 10 E/E(L3).

Alvos naturais de Mg, Al, Si, Cr, Ti, Ni e Zr foram irradiados com prótons e as seções de choque para várias reações nucleares foram determinadas a energias inferiores a 30 MeV. As irradiações foram efetuadas nos ciclotrons CV-28 e CYCLONE 30 do IPEN, que possuem energia nominal de 24 e 30 MeV, respectivamente. O feixe de prótons foi monitorado por meio de lâminas de Cu ou a partir da formação de nuclídeos na própria amostra com seção de choque conhecida para as energias utilizadas. Especial interesse foi dedicado às reações raras di tipo (p, 2alfa) e (p, ANTPOT.3 H) das quais existem, em geral, poucos dados publicados, principalmente para energias próximas do limiar. A determinação da seção de choque foi realizada a partir da medida da atividade residual dos produtos pelo método de espectroscopia gama simples. Um detector HPG com resolução menor que 2 keV foi utilizado. Devido ao valor reduzido da seção de choque das reações de interesse no intervalo de energia considerado, uma análise estatística cuidadosa dos dado foi necessária. Em áreas reduzidas dos picos detectados precisaram da quantificação, em alguns casos, da contribuição de nuclídeos formados na própria amostra por outras reações, a partir de impurezas ou provenientes do fundo radioativo. Entre os produtos obtidos encontram-se os nuclídeos ANTPOT.22 Na, ANTPOT.26 Al, ANTPOT.44 Ti, e ANTPOT.54 Mn. A detecção de ANTPOT.26 Al nas amostras de Al e Si, permitiu estimar os limites do método proposto para o estudo de reações raras de interesse astrofísico. No total, são apresentados neste trabalho 72 valores de seção de choque. Desse total, 21 dados são apresentados pela primeira vez ou foram obtidos pela primeira vez pelo método proposto ou às energias estudadas. Os resultados mais importantes referem-se às reações ANTPOT.29 Si(p, 2alfa)ANTPOT.22 Na,ANTPOT.53 Cr(p, 2alfa)ANTPOT.46 Sc, ANTPOT.46 Ti(p, ANTPOT.3 H)ANTPOT.44 Ti, )ANTPOT.58 Ni(p, ANTPOT.3 H)ANTPOT.56 Ni e ANTPOT.90 Zr(p, ANTPOT.3 H)ANTPOT.88 Zr. Os resultados foram comparados com valores publicados na literatura e com o resultado do cálculo realizado a partir de modelos teóricos conhecidos, permitindo a obtenção de conclusões relativas ao método experimental, assim como aos mecanismos da reação envolvidos. / Natural targets of Mg, Al, Si, Cr, Ti, Ni and Zr were irradiated with protons and the cross section for several reactions were determined for incident energies up to 30 MeV. The irradiations were performed at the CV-28 and CYCLONE 30 cyclotrons from the IPEN, which have nominal energies of 24 and 30 MeV, respectively. The protons beams were monitored by copper foils or by the nuclide formation in the irradiated targets with known cross sections for the used energy. Special interest was dedicated to rare reactions of the (p, 2alfa) and (p, ANTPOT.3 H) kind, from which we have a few published data, mainly for energies near the threshold. The cross section determination was accomplished by the residual actives measurement of the reaction products by the simple gamma spectroscopy method using an HPGe detector with resolution better than 2 keV. Due to the low value of the cross section for the considered reaction, a careful statistical analysis of the obtained data was needed. The small areas of the detected peaks required the quantification of the contributions of nuclides produced by others reactions, from contaminants or from the radioactive background. Among others, the ANTPOT.22 Na, ANTPOT.26 Al, ANTPOT.44 Ti and ANTPOT.54 Mn products have been detected. The detection of ANTPOT.26 Al in the Al and Si targets allow the estimation of the limits of the proposed method for the study of astrophysical interest reaction. In total, 72 cross section values are being presented. Out of this amount, 21 are being presented for the first time or have been obtained for the first time by the method or for the studied energies. The most important results refer to the ANTPOT.29 Si(p, 2gamma)²²Na, ANTPOT.53 Cr(p, 2gamma)ANTPOT.46 Sc, ANTPOT.46 Ti(p, ANTPOT.3 H)ANTPOT.44 Ti, ANTPOT.58 Ni(p, ANTPOT.3 H)ANTPOT.56 Ni and ANTPOT.90 Zr(p, ANTPOT.3 H)ANTPOT.88 Zr reactions. The results have been compared to published vales and calculations using known theoretical models, allowing the achievement of conclusions related to the experimental method, as well as the reaction mechanism involved.

Nesta tese apresentamos a análise da absorção e do espalhamento de partículas não massivas de spins 0 e 1 por buracos negros de Schwarzschild, assim como a absorção e espalhamento por análogos acústicos destes buracos negros. Apresentamos também a análise da absorção e do espalhamento do campo escalar não massivo por buracos negros de Reissner-Nordström. A presente pesquisa se baseia no método de decomposição em ondas parciais. Devido a estes espaços-tempos serem estáticos e esfericamente simétricos, as partes temporal e angular das soluções das equações de campo se reduzem a funções conhecidas. O mesmo não acontece com a parte radial, o que nos leva a abordar o problema, principalmente, por meio de métodos numéricos. Cálculos analíticos também são realizados, geralmente para podermos verificar a precisão dos resultados numéricos. Os principais resultados analíticos mostrados aqui são a seção de choque de absorção em baixas e altas frequências e a seção de choque diferencial de espalhamento para ângulos próximos a 180 (efeito glória). Mostramos, de forma analítica, que as principais características das seções de choque de absorção e diferencial de espalhamento estão diretamente relacionadas à existência da órbita instável de partículas não massivas. Os nossos resultados numéricos estão em excelente concordância com os resultados obtidos por meio de cálculos analíticos. Com relação ao espaço-tempo de Reissner-Nordström, mostramos qual o comportamento das seções de choque com a variação da intensidade de carga do buraco negro. No caso de buracos negros descarregados, fazemos comparações das seções de choque obtidas para partículas de diferentes spins. / We present an analysis of the absorption and scattering of massless particles of spin 0 and 1 by Schwarzschild black holes, and the absorption and scattering by analogues of these black holes. We present also the analysis of the massless scalar field absorption and scattering by Reissner-Nordström black holes. This research is based on the partial wave methods. Since these spacetimes are static and spherically symmetric, the time and angular dependence of the field equation solutions can be written in terms of well known functions. The same does not happen with the radial part of the field equation solutions, so that we apply numerical methods to solve the absorption and scattering problem. Analytical computations are also performed and we use them to verify the precision of our numerical computations. The main analytical results obtained here are the low- and high-frequency absorption cross sections and the dierential scattering cross section for angles near 180 (the glory eect). We use our analytical results to show that the main cross sections properties are related to the existence of an unstable orbit for massless particles. We compare our numerical results with semiclassical approximations from a geodesic analysis, and find excellent agreement. In the Reissner-Nordström spacetime case, we show how the cross sections behave as we vary the black hole charge. For uncharged black holes, we compare cross sections for particles with dierent spins.

Nesta tese apresentamos a análise da absorção e do espalhamento de partículas não massivas de spins 0 e 1 por buracos negros de Schwarzschild, assim como a absorção e espalhamento por análogos acústicos destes buracos negros. Apresentamos também a análise da absorção e do espalhamento do campo escalar não massivo por buracos negros de Reissner-Nordström. A presente pesquisa se baseia no método de decomposição em ondas parciais. Devido a estes espaços-tempos serem estáticos e esfericamente simétricos, as partes temporal e angular das soluções das equações de campo se reduzem a funções conhecidas. O mesmo não acontece com a parte radial, o que nos leva a abordar o problema, principalmente, por meio de métodos numéricos. Cálculos analíticos também são realizados, geralmente para podermos verificar a precisão dos resultados numéricos. Os principais resultados analíticos mostrados aqui são a seção de choque de absorção em baixas e altas frequências e a seção de choque diferencial de espalhamento para ângulos próximos a 180 (efeito glória). Mostramos, de forma analítica, que as principais características das seções de choque de absorção e diferencial de espalhamento estão diretamente relacionadas à existência da órbita instável de partículas não massivas. Os nossos resultados numéricos estão em excelente concordância com os resultados obtidos por meio de cálculos analíticos. Com relação ao espaço-tempo de Reissner-Nordström, mostramos qual o comportamento das seções de choque com a variação da intensidade de carga do buraco negro. No caso de buracos negros descarregados, fazemos comparações das seções de choque obtidas para partículas de diferentes spins. / We present an analysis of the absorption and scattering of massless particles of spin 0 and 1 by Schwarzschild black holes, and the absorption and scattering by analogues of these black holes. We present also the analysis of the massless scalar field absorption and scattering by Reissner-Nordström black holes. This research is based on the partial wave methods. Since these spacetimes are static and spherically symmetric, the time and angular dependence of the field equation solutions can be written in terms of well known functions. The same does not happen with the radial part of the field equation solutions, so that we apply numerical methods to solve the absorption and scattering problem. Analytical computations are also performed and we use them to verify the precision of our numerical computations. The main analytical results obtained here are the low- and high-frequency absorption cross sections and the dierential scattering cross section for angles near 180 (the glory eect). We use our analytical results to show that the main cross sections properties are related to the existence of an unstable orbit for massless particles. We compare our numerical results with semiclassical approximations from a geodesic analysis, and find excellent agreement. In the Reissner-Nordström spacetime case, we show how the cross sections behave as we vary the black hole charge. For uncharged black holes, we compare cross sections for particles with dierent spins.