Nosso objetivo e estudar os principais mecanismos de foto absorção no ANTPOT.232 TH entre 7 e 60 Mev, ressonâncias gigantes e mecanismo do quase-deuteron, associados ao decaimento por fissão. Para isso, fizemos medidas da seção de choque de eletrofissão no ANTPOT.232 TH, entre as energias de 7 a 60 Mev, no laboratório do acelerador linear do IFUSP. Utilizamos, na analise, o formalismo dos fótons virtuais, que relaciona a seção de choque de fotofissão a seção de choque de eletrofissão. Foi utilizada a seção de choque de fotofissão medida em livermore e calculamos a seção de choque de fotoabsorção e2 (t=0 e t=1), além da seção de choque de fotoabsorção obtida via quase-deuteron. Verificamos que a contribuição predominante para a seção de choque de eletrofissão e a da componente de dipolo elétrico, sendo as demais contribuições (quadrupolo elétrico e modelo modificado do quase-deuteron) uma ordem de grandeza inferior a esta. / Our objective is to study the main photoabsorption mechanisms in 232T]n between 7 and 60 Mev, namely, Giant Resonances and Quasi-Deuteron, associated to fission decay. We performed electrofission measurements at the linear accelerator of IFUSP. In the analysis, the Virtual Photon Formalism, that relates the photofission cross section to the electrofission cross section, was used. In the calculations, the photofission cross section measured at Livermore Laboratory was used. The E2 photoabsorption and quasi-deuteron photoabsorption cross sections were calculated. We concluded that the most important contribution to the electrofission cross section comes from the El- giant resonance component, the other ones (E2 giant resonance component and quasi-deuteron mechanisms) being 1 or 2% of total electrofission cross section.

Este trabalho é dedicado ao estudo de reações de fissão de núcleos pesados induzidas por fótons e prótons a energias intermediárias e altas, fazendo uso, para tanto, do código de Monte Carlo CRISP, sendo um trabalho inteiramente computacional. Estudou-se um novo conjunto de parâmetros para a fórmula de massa semi-empírica proposta por Pearson em seu trabalho de 2001, a partir da qual se passou à simulação de reações de fissão induzidas por fótons dos núcleos 208Pb, 232Th, 237Np e 238U, e fissão induzida por prótons nos núcleos 197Au, 208Pb, 237Np e 241Am. Os modelos de Bohr e Wheeler para fissão, de 1939, e o modelo de Weisskopf para emissão de partículas de 1937 foram empregados na simulação. Para os parâmetros de densidade de níveis, um conjunto de parâmetros foi obtido para as fórmulas empíricas de Dostrovsky de 1958 e para a razão de fissão. Foram calculadas seções de choque de fotofissão para os núcleos 208Pb, 232Th, 237Np e 238U, produtos de reações de spallation induzidas por prótons nos núcleos 208Pb e 197Au, e distribuições de massa dos fragmentos de fissão em reações de Bremsstrahlung com o 238U e em reações induzidas por prótons com os núcleos 197Au, 208Pb, 237Np e 241Am. São apresentadas comparações a dados experimentais de todos os cálculos realizados. Também se obteve um modelo para aproximar os valores de barreira de fissão obtidos pelo método ETFSI (Extended Thomas-Fermi plus Strutinsky Integral). / This work is dedicated to the study of heavy nuclei fission induced by intermediate- and high-energy photons and protons, by using to this end the Monte Carlo code CRISP, therefore being an entirely computacional work. A new set of parameters for the 2001 semi-empirical mass formula proposed by Pearson is studied. Then we simulate fission reactions induced by photons and protons on 208Pb, 232Th, 237Np and 238U, and fission induced by protons on 197Au, 208Pb, 237Np e 241Am. The Bohr-Wheeler model for describing the fission process and the Weisskopf model for the emission probability of particles were used to perform the calculation. Regarding the level density parameters, a set of parameters is presented for the empirical formulas of Dostrovsky and for the fission ratio. This work also presents calculated fotofission cross section for induced reactions on 208Pb, 232Th, 237Np and 238U nuclei, spallation products of proton induced reactions on 208Pb and 197Au, and fragment mass distributions of Bremsstrahlung reactions with 238U and of proton induced reactions on 197Au, 208Pb, 237Np and 241Am. Comparisons to experimental data are shown for all calculations. A model to aproximate the fission barrier values obtaind by the ETFSI - Extended Thomas-Fermi plus Strutinsky Integral method is also presented.

Este trabalho é dedicado ao estudo de reações de fissão de núcleos pesados induzidas por fótons e prótons a energias intermediárias e altas, fazendo uso, para tanto, do código de Monte Carlo CRISP, sendo um trabalho inteiramente computacional. Estudou-se um novo conjunto de parâmetros para a fórmula de massa semi-empírica proposta por Pearson em seu trabalho de 2001, a partir da qual se passou à simulação de reações de fissão induzidas por fótons dos núcleos 208Pb, 232Th, 237Np e 238U, e fissão induzida por prótons nos núcleos 197Au, 208Pb, 237Np e 241Am. Os modelos de Bohr e Wheeler para fissão, de 1939, e o modelo de Weisskopf para emissão de partículas de 1937 foram empregados na simulação. Para os parâmetros de densidade de níveis, um conjunto de parâmetros foi obtido para as fórmulas empíricas de Dostrovsky de 1958 e para a razão de fissão. Foram calculadas seções de choque de fotofissão para os núcleos 208Pb, 232Th, 237Np e 238U, produtos de reações de spallation induzidas por prótons nos núcleos 208Pb e 197Au, e distribuições de massa dos fragmentos de fissão em reações de Bremsstrahlung com o 238U e em reações induzidas por prótons com os núcleos 197Au, 208Pb, 237Np e 241Am. São apresentadas comparações a dados experimentais de todos os cálculos realizados. Também se obteve um modelo para aproximar os valores de barreira de fissão obtidos pelo método ETFSI (Extended Thomas-Fermi plus Strutinsky Integral). / This work is dedicated to the study of heavy nuclei fission induced by intermediate- and high-energy photons and protons, by using to this end the Monte Carlo code CRISP, therefore being an entirely computacional work. A new set of parameters for the 2001 semi-empirical mass formula proposed by Pearson is studied. Then we simulate fission reactions induced by photons and protons on 208Pb, 232Th, 237Np and 238U, and fission induced by protons on 197Au, 208Pb, 237Np e 241Am. The Bohr-Wheeler model for describing the fission process and the Weisskopf model for the emission probability of particles were used to perform the calculation. Regarding the level density parameters, a set of parameters is presented for the empirical formulas of Dostrovsky and for the fission ratio. This work also presents calculated fotofission cross section for induced reactions on 208Pb, 232Th, 237Np and 238U nuclei, spallation products of proton induced reactions on 208Pb and 197Au, and fragment mass distributions of Bremsstrahlung reactions with 238U and of proton induced reactions on 197Au, 208Pb, 237Np and 241Am. Comparisons to experimental data are shown for all calculations. A model to aproximate the fission barrier values obtaind by the ETFSI - Extended Thomas-Fermi plus Strutinsky Integral method is also presented.

Nosso objetivo e estudar os principais mecanismos de foto absorção no ANTPOT.232 TH entre 7 e 60 Mev, ressonâncias gigantes e mecanismo do quase-deuteron, associados ao decaimento por fissão. Para isso, fizemos medidas da seção de choque de eletrofissão no ANTPOT.232 TH, entre as energias de 7 a 60 Mev, no laboratório do acelerador linear do IFUSP. Utilizamos, na analise, o formalismo dos fótons virtuais, que relaciona a seção de choque de fotofissão a seção de choque de eletrofissão. Foi utilizada a seção de choque de fotofissão medida em livermore e calculamos a seção de choque de fotoabsorção e2 (t=0 e t=1), além da seção de choque de fotoabsorção obtida via quase-deuteron. Verificamos que a contribuição predominante para a seção de choque de eletrofissão e a da componente de dipolo elétrico, sendo as demais contribuições (quadrupolo elétrico e modelo modificado do quase-deuteron) uma ordem de grandeza inferior a esta. / Our objective is to study the main photoabsorption mechanisms in 232T]n between 7 and 60 Mev, namely, Giant Resonances and Quasi-Deuteron, associated to fission decay. We performed electrofission measurements at the linear accelerator of IFUSP. In the analysis, the Virtual Photon Formalism, that relates the photofission cross section to the electrofission cross section, was used. In the calculations, the photofission cross section measured at Livermore Laboratory was used. The E2 photoabsorption and quasi-deuteron photoabsorption cross sections were calculated. We concluded that the most important contribution to the electrofission cross section comes from the El- giant resonance component, the other ones (E2 giant resonance component and quasi-deuteron mechanisms) being 1 or 2% of total electrofission cross section.

Foram medidas as seções de choque de eletrofissão para os elementos Ta, Au e 182W de 35 MeV a 250 MeV e, através do formalismo dos fótons virtuais, as correspondentes seções de choque de fotofissão foram obtidas por desconvolução. Um método original para extração da energia média de excitação do núcleo composto é apresentado utilizando-se, como dados de entrada, apenas a seção de choque experimental de fotofissão e a probabilidade de fissão calculada. Da energia de excitação foi possível obter-se informações sobre o caminho livre médio do píon, a seção de choque píon-núcleon e o termo complexo do potencial óptico do méson no Au, Ta e 182W. / The electrofission cross sections of Au, Ta and 182W were measured in the energy range 35 - 250 MeV, and the corresponding photofission cross sections were deconvoluted by means of the virtual photon formalism. An original data analysis method was developed which allowed obtaining the excitation energy, using the experimental photofission cross sections and the calculated fission probabilities as inputs. From the excitation energy, plus an approach for the pion-nucleon interaction, the photopion mean free path in Au, Ta and 182W was deduced, along with the main characteristics of the pion-nucleon optical potential.

Foram medidas as seções de choque de eletrofissão para os elementos Ta, Au e 182W de 35 MeV a 250 MeV e, através do formalismo dos fótons virtuais, as correspondentes seções de choque de fotofissão foram obtidas por desconvolução. Um método original para extração da energia média de excitação do núcleo composto é apresentado utilizando-se, como dados de entrada, apenas a seção de choque experimental de fotofissão e a probabilidade de fissão calculada. Da energia de excitação foi possível obter-se informações sobre o caminho livre médio do píon, a seção de choque píon-núcleon e o termo complexo do potencial óptico do méson no Au, Ta e 182W. / The electrofission cross sections of Au, Ta and 182W were measured in the energy range 35 - 250 MeV, and the corresponding photofission cross sections were deconvoluted by means of the virtual photon formalism. An original data analysis method was developed which allowed obtaining the excitation energy, using the experimental photofission cross sections and the calculated fission probabilities as inputs. From the excitation energy, plus an approach for the pion-nucleon interaction, the photopion mean free path in Au, Ta and 182W was deduced, along with the main characteristics of the pion-nucleon optical potential.

Neste trabalho apresentamos um estudo das reações de spallation a energias interme- diárias em núcleos actinídeos e pré-actinídeos. Para esta finalidade foi utilizado o modelo de Monte Carlo CRISP (Colaboração Rio-São Paulo), que neste estudo foi importante na reprodução da distribuição de massa de produtos residuais e as seções de choque de fissão e espalação. Estes observáveis são importantes para o estudo de Reatores Hibridos ADS considerado como dispositivos promissores para a transmutação de resíduos nucle- ares. Os modelos físicos necessários para uma correta simulação de dados experimentais foram já implementadas no CRISP, como o modelo de evaporação para emissão de par- tículas descrito por Weisskopf de 1937, e para fissão o clássico modelo de Bohr/Wheeler de 1939. Para a obtenção da distribuição dos fragmentos de massa de fissão o CRISP conta também com um modelo baseado na parametrização multimodal de fissão, que si- mula os processos de fissão simétrica e assimétrica predominantes em altas e baixas ener- gias, respectivamente. Os resultados obtidos do CRISP depois da aplicação dos modelos mencionados, foram os rendimentos de massa dos fragmentos residuais, os quais foram analisadas para o cálculo da seção de choque de fissão e espalação mediante uma fórmula implementada no modelo. Com o resultado se fez o gráfico da distribuição de massa para cada uma das reações analisadas. Uma das reações estudadas foi a reação induzida por fótons de Bremsstrahlung com energias máximas de 50 e 3500 MeV em um alvo de 181 Ta, calculando a distribuição de massa de fissão e espalação, mostrando bons resultados de acordo com os dados experimentais. Nas reações induzidas por prótons foram calcula- das as seções de choque de fissão e espalação assim como sua respectiva distribuição de massa dos produtos residuais. Neste caso estudamos duas reações, sendo: a reação p (1 GeV) + 208 Pb, e a reação de p (660 MeV) + 238 U. Para a primeira reação com chumbo os resultados do CRISP foram comparados com dados experimentais, e também com os resultados obtidos do modelo MCNPX-Bertini do trabalho de Baylac-Domengetroy de 2003, que simulou a mesma reação com chumbo. Obtendo-se melhores resultados com o CRISP mas com uma superestimação de dados no final da distribuição calculada. No caso do urânio, foi necessário usar a chamada fissão superassimétrica porque a distribuição de massa experimental é mais complexa e o modelo multimodal clássico não é suficiente para sua correta simulação. Foi também estudado as reações induzidas por dêuterons usando o modelo CRISP, mostrando os resultados da distribuição de massa para 197 Au e 208 Pb com algumas limitações do modelo para este tipo de reações. / In this work we present a study of the spallation reactions by intermediate energies in actinide and pre-actinide nuclei. For this purpose we used the Monte Carlo model CRISP (Rio-São Paulo Collaboration), for our study was important in the reproduction of the mass distribution of waste products and the total fission and spallation cross secti- ons. These observables are important for the study of Accelerator Driven System Reac- tors (ADS) considered as promising devices for the transmutation of nuclear waste. The physical models needed for a correct simulation of experimental data were already imple- mented in CRISP, such as the evaporation model for emission of particles described by Weisskopf in 1937, and the classical Bohr/Wheeler model in 1939, for fission. To obtain the fragment mass distribution for fission, CRISP has a model based on multimodal fis- sion parameter, which simulates the processes called symmetric and asymmetric fission that are predominant at high and low energies respectively. The CRISP results, obtai- ned after the application of the above mentioned models, were the mass yield of residual fragments, which were analyzed to calculate the fission and spallation cross section using a formula that was implemented in the CRISP model. With these result was obtained the mass distribution for each reaction analyzed. One of the reactions studied was a re- action induced by Bremsstrahlung photons with endpoint energies of 50 MeV and 3500 in a target 181 Ta, calculating the fission and spallation mass distribution, showing good results according the experimental data. In the reactions induced by protons were cal- culated fission and spallation cross sections as well as their respective mass distribution of the residual products. In this case we study two reactions, as follows: p (1 GeV) + 208 , and p (660 MeV) + 238 U. For the first reaction with lead, the results of CRISP were compared with experimental data and with results obtained of MCNPX-Bertini model of Baylac-Domengetroy work in 2003, simulated the same reaction with lead. Obtaining better results with CRISP, but with data-overestimated at the end of calculated distribu- tion. For uranium it was necessary to use the called superasymmetric fission, because the experimental mass distribution is more complicated and the classical model is not suffi- cient for a correct simulation. Has been also studied the reactions induced by deuterons using the CRISP model, showing the mass distribution

Neste trabalho apresentamos um estudo das reações de spallation a energias interme- diárias em núcleos actinídeos e pré-actinídeos. Para esta finalidade foi utilizado o modelo de Monte Carlo CRISP (Colaboração Rio-São Paulo), que neste estudo foi importante na reprodução da distribuição de massa de produtos residuais e as seções de choque de fissão e espalação. Estes observáveis são importantes para o estudo de Reatores Hibridos ADS considerado como dispositivos promissores para a transmutação de resíduos nucle- ares. Os modelos físicos necessários para uma correta simulação de dados experimentais foram já implementadas no CRISP, como o modelo de evaporação para emissão de par- tículas descrito por Weisskopf de 1937, e para fissão o clássico modelo de Bohr/Wheeler de 1939. Para a obtenção da distribuição dos fragmentos de massa de fissão o CRISP conta também com um modelo baseado na parametrização multimodal de fissão, que si- mula os processos de fissão simétrica e assimétrica predominantes em altas e baixas ener- gias, respectivamente. Os resultados obtidos do CRISP depois da aplicação dos modelos mencionados, foram os rendimentos de massa dos fragmentos residuais, os quais foram analisadas para o cálculo da seção de choque de fissão e espalação mediante uma fórmula implementada no modelo. Com o resultado se fez o gráfico da distribuição de massa para cada uma das reações analisadas. Uma das reações estudadas foi a reação induzida por fótons de Bremsstrahlung com energias máximas de 50 e 3500 MeV em um alvo de 181 Ta, calculando a distribuição de massa de fissão e espalação, mostrando bons resultados de acordo com os dados experimentais. Nas reações induzidas por prótons foram calcula- das as seções de choque de fissão e espalação assim como sua respectiva distribuição de massa dos produtos residuais. Neste caso estudamos duas reações, sendo: a reação p (1 GeV) + 208 Pb, e a reação de p (660 MeV) + 238 U. Para a primeira reação com chumbo os resultados do CRISP foram comparados com dados experimentais, e também com os resultados obtidos do modelo MCNPX-Bertini do trabalho de Baylac-Domengetroy de 2003, que simulou a mesma reação com chumbo. Obtendo-se melhores resultados com o CRISP mas com uma superestimação de dados no final da distribuição calculada. No caso do urânio, foi necessário usar a chamada fissão superassimétrica porque a distribuição de massa experimental é mais complexa e o modelo multimodal clássico não é suficiente para sua correta simulação. Foi também estudado as reações induzidas por dêuterons usando o modelo CRISP, mostrando os resultados da distribuição de massa para 197 Au e 208 Pb com algumas limitações do modelo para este tipo de reações. / In this work we present a study of the spallation reactions by intermediate energies in actinide and pre-actinide nuclei. For this purpose we used the Monte Carlo model CRISP (Rio-São Paulo Collaboration), for our study was important in the reproduction of the mass distribution of waste products and the total fission and spallation cross secti- ons. These observables are important for the study of Accelerator Driven System Reac- tors (ADS) considered as promising devices for the transmutation of nuclear waste. The physical models needed for a correct simulation of experimental data were already imple- mented in CRISP, such as the evaporation model for emission of particles described by Weisskopf in 1937, and the classical Bohr/Wheeler model in 1939, for fission. To obtain the fragment mass distribution for fission, CRISP has a model based on multimodal fis- sion parameter, which simulates the processes called symmetric and asymmetric fission that are predominant at high and low energies respectively. The CRISP results, obtai- ned after the application of the above mentioned models, were the mass yield of residual fragments, which were analyzed to calculate the fission and spallation cross section using a formula that was implemented in the CRISP model. With these result was obtained the mass distribution for each reaction analyzed. One of the reactions studied was a re- action induced by Bremsstrahlung photons with endpoint energies of 50 MeV and 3500 in a target 181 Ta, calculating the fission and spallation mass distribution, showing good results according the experimental data. In the reactions induced by protons were cal- culated fission and spallation cross sections as well as their respective mass distribution of the residual products. In this case we study two reactions, as follows: p (1 GeV) + 208 , and p (660 MeV) + 238 U. For the first reaction with lead, the results of CRISP were compared with experimental data and with results obtained of MCNPX-Bertini model of Baylac-Domengetroy work in 2003, simulated the same reaction with lead. Obtaining better results with CRISP, but with data-overestimated at the end of calculated distribu- tion. For uranium it was necessary to use the called superasymmetric fission, because the experimental mass distribution is more complicated and the classical model is not suffi- cient for a correct simulation. Has been also studied the reactions induced by deuterons using the CRISP model, showing the mass distribution