Orientador: Edison Hiroyuki Shibuya / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica "Gleb Wataghin" / Made available in DSpace on 2018-07-27T17:24:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Barroso_SergioLuizCarmelo_D.pdf: 2270709 bytes, checksum: fb11ff8df774dee844a6f4c2e3561d08 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: Ao longo de sua existência, a Colaboração Brasil Japão para o Experimento com Câmara de Emulsões de Chacaltaya tem colhido resultados importantes nas áreas da Física de Raios Cósmicos, Altas Energias e de Partículas. Um destes resultados é a observação das famílias atmosféricas conhecidas como eventos do tipo Centauro. Sua característica principal é a predominância da componente hadrônica entre os secundários observados e é esta característica que permite sua identificação. A identificação da componente hadrônicade uma família é feita usando-se certos critérios baseados em características observáveis. Apesar de sua fundamentação teórica, estes critérios são, por vezes, considerados subjetivos, o que coloca em dúvida a existência de famílias do tipo Centauro. Apresentamos neste trabalho uma análise que comprova a singularidade das famílias do tipo Centauro já identi.cadas, análise esta que não utiliza os critérios acima citados / Abstract: Along its existence, the Brasil-Japan Collaboration for the Chacaltaya Emulsion Chamber Experiment has obtained important results in the fields of Cosmic Rays, High Energy and Particle Physics. One of these results is the observation of the atmospheric families known as Centauro type events. Its main characteristic is the predominance of the hadronic component among the observed secondaries and it is this characteristic that allows its identification. The identification of the hadronic component of a family is made using some criterions based on observable characteristics. In spite of its theoretical basis, these criterions are, sometimes, considered subjective, what places in doubt the existence of Centauro families. We will present an analysis that is able to corroborate the singular nature of the families identified as Centauro. We will also show that this alternative analysis is able to accomplish this without using the criterions above / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Edison Hiroyuki Shibuya / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-24T22:23:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AriasRevollo_FelixRene_D.pdf: 1239737 bytes, checksum: f6ad613ee4116a772cce35d707b5e7ed (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Através de algoritmos baseados na emissão isotrópica dos secundários numa interação nuclear entre hádrons, efetua-se a análise de interações ( C-jatos ) ocorridas num alvo constituído por material rico em carbono. Os algoritmos convenientemente combinados propiciam estudar possíveis superposições de interações e também verificar que as interações podem ser discriminadas em 2 tipos, Mirim e Açú, segundo a nomenclatura adotada pela Colaboração Brasil-Japão de Raios Cósmicos (CBJ). Verifica-se também que a análise efetuada é consistente com os resultados prévios da CBJ, interpretados como a ocorrência da Produção Múltipla de Píons, isotropicamente distribuídos, via formação de estados intermediários Mirim e Açú. Da análise apresentada nesta tese resultam características destes estados intermediários que não diferem significativamente das obtidas pela CBJ. A emissão isotrópica dos secundários é verificada através de um método aqui utilizado e também através do método denominado de Duller-Walker / Abstract: Through algorithms based on isotropic decay produced secondaries in a hadronic nuclear interaction, an analysis of hadronic interactions in a target composed with carbon ( C-jets ) is done. The algorithms, properly combined, permits to study possible superposition of interactions and also to verify that the interactions could be discriminated in 2 types, Mirim and Açú, denomination from Brasil-Japan Collaboration on Cosmic Rays (BJC). It is also verified that the analysis done is consistent with a previous results of BJC, interpreted as an occurrence of Multiple Production of Pions, isotropically distributed, through formation of intermediate states, Mirim and Açú. From the analysis presented in this thesis it results characteristics of intermediate states that does not differ significantly from the obtained by BJC. The isotropic emission of secondary particles is verified through a method used here and also through a method known as Duller- Walker / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Edison Hiroyuki Shibuya / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-21T06:35:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Barroso_SergioLuizCarmelo_M.pdf: 1760530 bytes, checksum: e0d7f65a9381e3efa993d944f97e4b48 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Neste trabalho será utilizado um conjunto de dados obtido por detectores de Interações Hadrônicas da Colaboração Brasil-Japão de Raios Cósmicos (CBJ), localizado no Monte Chacaltaya -La Paz. As Interações Hadrônicas deste conjunto de dados serão então caracterizadas ( através dos secundários detectados) usando grandezas como o Fator de Lorentz, Momento Transversal Médio dos fótons, Massa Invariante etc. Mostrar-se-á então que, de acordo com esta caracterização, as Interações Hadrônicas podem ser classificadas em pelo menos dois tipos diferentes. A este fato associa-se a formação de Estados Intermediários Discretos entre a colisão hadrônica e a produção dos secundários. Os dados são então divididos em subconjuntos diferentes, de acordo com o Estado Intermediário a eles associado. Em cada um destes conjuntos é feita a busca de sinais de mésons h e observa-se que a produção é seletiva, pois um sinal estatisticamente significante foi encontrado somente em um tipo de Estado Intermediário / Abstract: The data set here is from the detector of Hadronic Interactions used by Brazil-Japan Collaboration on Cosmic Rays, located at Mt. Chacaltaya- La Paz. The Hadronic Interactions of this set will be characterized ( through their secondaries) using observables as Lorentz factor, photons Mean Transverse Momentum, Invariant Mass, etc. This characterization will show that Hadronic Interactions can be separated into ( at least) two different kinds. This result is associated to the formation of a Discreet Intermediate State between the hadronic collision and the production of secondaries. Then, the data are separeted into different subsets, each one containing data of only one kind of Intermediate State. In each one of these subsets, the search for h meson signal is done and it is observed that the h meson production is selective, since statistically significant signal is found only in one kind of Intermediate State / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: Roberto J. M. Covolan / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica "Gleb Wataghin" / Made available in DSpace on 2018-07-20T23:57:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MontanhaNeto_Jose_D.pdf: 2196749 bytes, checksum: b017a651f07761dc1a266e83dad2c26b (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Um modelo fenomenológico para a dissociação difrativa hadrônica foi desenvolvido, tendo como ponto de partida a análise de Mueller para processos inclusivos na região de fragmentação. O comportamento da seção de choque Pomeron-hádron é descrito com base em hipóteses apoiadas na fenomenologia de processos elásticos e das seções de choque totais hadrônicas existentes na literatura, que consideram a troca simples de Pomerons como processo dominante a altas energias. Com esse modelo é feita uma descrição dos dados experimentais para processos de dissociação difrativa em reações rr , rr , p+r e K+r. Tomando-se como base o caráter periférico dos processos difrativos, é então proposta uma extensão para a dissociação difrativa de núcleos em espalhamento próton-núcleo. O modelo foi aplicado também na descrição de processos de fotoprodução de mésons J /y / Abstract: A phenomenological model for hadronic diffractive dissociation was developed using as a starting point the Mueller's analysis of inclusive processes in the fragmentation region. The behavior of the Pomeron-hadron total cross section is described by using a set of assumptions based on the current phenomenology of elastic processes and total cross section, which is compatible with the idea of single Pomeron exchange as the dominant process at high energy. Applying this model, we describe experimental data of diffractive dissociation in the processes rr , rr , p +r and K+r. We make an extention of the model to diffractive dissociation of nuclei, in proton-nucleus interactions based on the peripherical character of the diffractive processes. The model is also used to describe the process of photoproduction of J /y mesons / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador : Marcio Jose Menon / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-03T08:50:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Avila_ReginaFonseca_M.pdf: 1917115 bytes, checksum: 888e6500e502da500c332e4d46843ef3 (MD5) Previous issue date: 2003 / Mestrado / Mestre em Matemática Aplicada

Nesta tese investigamos uma possível componente de partículas previstas por modelos além do modelo padrão da física de partículas, como por exemplo o massive gluino LSP, nos raios cósmicos de altíssimas energias (UHECR). Nosso objetivo é determinar os sinais experimentais em telescópios de fluorescência devidos a hádrons exóticos massivos e neutros, genericamente denominados de UHECRons. Para simular chuveiros iniciados por essa classe de partículas, alteramos o pacote Aires de simulação de chuveiros atmosféricos e o modelo hadrônico Sibyll. Estes chuveiros foram utilizados como entrada em simulações de telescópios de fluorescência por nós desenvolvidas, obtendo-se assim as distribuições dos observáveis desses chuveiros exóticos. A partir da comparação entre as características de chuveiros iniciados uhecrons e prótons, desenvolvemos métodos para a separação de sinais entre esses dois tipos de partículas. Esses métodos podem ser utilizados em uma análise inicial, com o intuito de procurar por sinais de partículas exóticas nos dados reais de observatórios de UHECR. / In this thesis we investigate a possible component of particles predicted by models beyond the standard model of particle physics, like the massive gluino LSP, in the ultra high energy cosmic rays (UHECR). Our objective is to determine the experimental signals on fluorescence telescopes due to exotic massive and neutral hadrons, generically called UHECRons. To simulate showers initiated by this class of particle, we altered the shower simulation package Aires and the hadronic model Sibyll. These showers were used as input in our simulations of fluorescence telescopes, thus obtaining the distribuitons of the observables for these exotic showers. By comparing the characteristics of showers initiated by uhecrons and protons, we developed methods to distinguish the signals between these two particles. These methods can be used in an initial analysis in order to look for signals of exotic particles in the real data of UHECR observatories.

Nesta tese investigamos uma possível componente de partículas previstas por modelos além do modelo padrão da física de partículas, como por exemplo o massive gluino LSP, nos raios cósmicos de altíssimas energias (UHECR). Nosso objetivo é determinar os sinais experimentais em telescópios de fluorescência devidos a hádrons exóticos massivos e neutros, genericamente denominados de UHECRons. Para simular chuveiros iniciados por essa classe de partículas, alteramos o pacote Aires de simulação de chuveiros atmosféricos e o modelo hadrônico Sibyll. Estes chuveiros foram utilizados como entrada em simulações de telescópios de fluorescência por nós desenvolvidas, obtendo-se assim as distribuições dos observáveis desses chuveiros exóticos. A partir da comparação entre as características de chuveiros iniciados uhecrons e prótons, desenvolvemos métodos para a separação de sinais entre esses dois tipos de partículas. Esses métodos podem ser utilizados em uma análise inicial, com o intuito de procurar por sinais de partículas exóticas nos dados reais de observatórios de UHECR. / In this thesis we investigate a possible component of particles predicted by models beyond the standard model of particle physics, like the massive gluino LSP, in the ultra high energy cosmic rays (UHECR). Our objective is to determine the experimental signals on fluorescence telescopes due to exotic massive and neutral hadrons, generically called UHECRons. To simulate showers initiated by this class of particle, we altered the shower simulation package Aires and the hadronic model Sibyll. These showers were used as input in our simulations of fluorescence telescopes, thus obtaining the distribuitons of the observables for these exotic showers. By comparing the characteristics of showers initiated by uhecrons and protons, we developed methods to distinguish the signals between these two particles. These methods can be used in an initial analysis in order to look for signals of exotic particles in the real data of UHECR observatories.

Orientador: Marcio José Menon / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-23T19:57:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_PauloVictorRecchiaGomesda_M.pdf: 2869539 bytes, checksum: f4a19979ffd76131dcd50a629c0afdfd (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Ao longo dos últimos anos a Cromodinâmica Quântica (QCD) tem se estabelecido como a teoria quântica de campos das interações fortes. Entretanto, os estados de espalhamento elástico de hádrons em altas energias não possuem uma descrição formal a partir dos primeiros princípios da teoria. Como consequência, esses processos são ainda estudados num contexto eminentemente fenomenológico, constituindo um problema em aberto para a QCD. Os novos dados experimentais de espalhamentos elástico e detrativo próton-próton, obtidos recentemente pela Colaboração TOTEM no LHC/CERN a 7 e 8 TeV, têm permitido importantes testes de previsões de modelos fenomenológicos e originado também novos desafios para a QCD. Em especial, o crescimento com a energia da seção de choque total, stot(s) (grandeza correlacionada ao espalhamento elástico através do teorema óptico), não possui uma descrição baseada exclusivamente na QCD e previsões de modelos fenomenológicos representativos para a seção de choque diferencial, nas regiões de médio e grande momento transferido na colisão, apresentam desacordo com os dados experimentais recentemente obtidos a 7 TeV. Esses dois aspectos, associados ás seções de choque total e diferencial, constituem o tema central desta dissertação e são abordados através de dois estudos independentes. No primeiro estudo, apresentamos uma análise sobre o crescimento da stot(s) próton-próton (pp) e antipróton-próton (pp), através de ajustes de diferentes parametrizações analíticas aos dados experimentais acima de 5 GeV (incluindo os dados mais recentes obtidos a 7 e 8 TeV). Os resultados indicam soluções consistentes com um crescimento dessa grandeza mais rápido que a dependência com o quadrado do logaritmo da energia, estabelecida pelo limite de Froissart-Martin. Esse comportamento não implica, necessariamente, em violação da unitaridade, segundo estudo formal recente de Ya. Azimov, referido no texto. Extensões das parametrizações para ajustes de dados experimentais da seção de choque elástica integrada (sel) indicam valores assintóticos para a razão sel=stot inferiores ao limite 1/2 do disco negro. No segundo estudo, apresentamos uma análise empírica sobre a aplicabilidade da distribuição de Tsallis na descrição de dados experimentais de seção de choque diferencial pp, na região de médio e grande momento transferido e intervalo de energia de 19.4 GeV a 7 TeV. Os resultados apresentam consistência com todos os dados experimentais analisados. Para o conjunto a 7 TeV, extrapolação do resultado para a região de grande momento transferido prevê um decréscimo monotonico (sem oscilação) da seção de choque diferencial, o que também indica desacordo com o cenário de disco negro como limite assintótico (oscilações) / Abstract: The Quantum Chromodynamics (QCD) has been recognized as the quantum field theory of the strong interactions. However, QCD is not yet able to provide a formal description of the high-energy elastic hadron scattering from its _rst principles. As a consequence, the theoretical investigation of these processes still has a strictly phenomenological character, constituting, therefore, an open problem for QCD. New experimental data on proton-proton elastic and di_ractive scattering, recently obtained by the TOTEM Collaboration at 7 and 8 TeV (LHC/CERN), have allowed important tests on different phenomenological predictions and have also provided new challenges for the QCD. Of interest here, we mention that the rise of the total cross section with the energy, stot(s), a quantity related to the elastic scattering through the optical theorem, can not be accessed by QCD without model assumptions; moreover, predictions from representative phenomenological models for the differential cross section at intermediate and large values of the momentum transfer present no agreement with the experimental data recently obtained at 7 TeV. These two aspects, related to the total and differential cross sections, constitute the central subject of this thesis and are treated here through two independent studies. In the first study, an analysis on the rise of stot(s) from proton-proton (pp) e antiproton-proton (pp) scattering is presented. We consider different analytic parametrizations and fits to the experimental data above 5 GeV (including the recent measurements at 7 and 8 TeV). The results indicate consistent solutions with a rise of stot(s) faster than the log-squared bound predicted by Froissart and Martin. This behavior, according to recent formal results by Ya. Azimov, does not necessarily mean violation of unitarity. Extensions of the parametrizations to _t the elastic (integrated) cross section data, sel, lead to asymptotic values for the ratio sel=stot below the limit 1/2 of the black-disc. In the second study, an empirical analysis on the applicability of the Tsallis distribution in the description of the pp di_erential cross section data at intermediate and large values of the momentum transfer and energy interval 19.4 GeV - 7 TeV is presented. The results show consistence with all the experimental data investigated. At 7 TeV, extrapolation of the _t result to large values of the momentum transfer indicates a monotonic decrease of the di_erential cross section (without oscillation), a result also in contrast with the black-disc as an asymptotic scenario / Mestrado / Física / Mestre em Física

Orientador: Carlos Ourivio Escobar / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-03T02:03:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ortiz_JefersonAltenhofen_D.pdf: 1112713 bytes, checksum: 5233f656ebd05b0fd2ac0f7d24b9ce9b (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: O objetivo deste trabalho é apresentar um código de simulação por Monte Carlo do perfil longitudinal de chuveiros atmosféricos extensos, dando-se ênfase a chuveiros com energias extremamente altas (>10 18 eV). Este código consiste em um método híbrido de simulação, baseado em chuveiros piônicos pré-simulados e em uma técnica recursiva, o qual calcula com eficiência e rapidez o desenvolvimento de chuveiros atmosféricos, possibilitando prever o perfil longitudinal médio do chuveiro, o número de múons ao nível de observação experimental acima de vários limiares de energia, explorar as propriedades dos chuveiros e investigar a influência dos modelos de interações hadrônicas nas grandezas observadas em um experimento de raios cósmicos. O método híbrido permite simular um número grande de chuveiros com energias extremamente altas e obter informações importantes referentes às flutuações das componentes eletromagnética e hadrônica de chuveiros. No primeiro capítulo pretende-se fornecer um entendimento sobre raios cósmicos, a dificuldade das investigações realizadas, de que modo estas partículas cósmicas induzem os chuveiros atmosféricos extensos e como os chuveiros se desenvolvem na atmosfera. A física necessária para compreensão mais aprofundada deste fenômeno atmosférico e de seu desenvolvimento longitudinal é explorada no segundo capítulo. No terceiro capítulo é apresentado o método híbrido para simulação de chuveiros por Monte Carlo, bem como suas possíveis aplicações. São apresentadas as principais características de chuveiros atmosféricos induzidos por prótons com energias até 10 20;5 eV, comparando as previsões dadas por diferentes modelos de interações hadrônicas. A influência dos modelos de interações hadrônicas na evolução do chuveiro, em particular na taxa de elongação, é discutida. A aplicabilidade de aproximações analíticas para a multiplicidade muônica em função da energia também é investigada. Por fim, o trabalho é sumariado, discutindo-se os pontos mais importantes, as limitações e a eficácia do método híbrido, bem como as aplicações futuras / Abstract: The goal of this thesis is present a fast one dimensional hybrid method by Monte Carlo scheme to efficiently simulate the longitudinal development of extensive air showers up to the highest observed energies (>10 18eV). Based on precalculated pion showers and a bootstrap technique, the method predicts the average shower profile, the number of muons at detector level above several en-ergy thresholds as well as the investigation of many air shower properties and the influence of the hadronic interaction models on shower observables. The hybrid method allows the collection of sufficiently high Monte Carlo statistics without losing important information about the fluctuations of the electromagnetic and hadronic components of the shower. This thesis is structured as follows. Chapter one intends to provide a brief explanation about cosmic rays, obstacles in cosmic rays investigation and detection, and how such cosmic particles might generate extensive showers in the atmosphere. In chapter two it supplies the necessary physics to understand very carefully this atmospheric phenomenon and its longitudinal development. Chapter three describes the hybrid method, demonstrates the self-consistency of the method, and shows some possible applications. It is applied the hybrid method to proton induced showers at fixed energy up to 1020;5 eV providing predictions from different hadronic interaction models. In addition the elongation rate theorem is discussed in terms of the different hadronic models and their influence on shower evolution in the atmosphere. An alternative muon multiplicity parametrization is also investigated. Chapter four summarizes the results, examining some weak points and important applications as well as further investigations / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientadores: Marcio José Menon, Adriano Antonio Natale / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-24T10:42:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fagundes_DanielAlmeida_D.pdf: 3380651 bytes, checksum: 08e93d3ece7547315d7bffe849dfcaf5 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Assim como a Eletrodinâmica Quântica (QED) representa a teoria fundamental das interações eletromagnéticas no domínio subatômico, a Cromodinâmica Quântica (QCD) qualifica-se atualmente como a melhor candidata a teoria fundamental das interações fortes - presentes no domínio nuclear, em distâncias características 1 fm (1015 m). Como uma teoria fundamental, a QCD busca descrever a estrutura de hádrons e núcleos em termos dos campos elementares de quarks e glúons. Por um lado, muitas de suas previsões tem sido confirmadas ao longo dos anos por experimentos realizados em aceleradores de partículas. Por outro lado, certos fenômenos ainda não encontram descrição completa no âmbito da QCD e carecem de investigação profunda, como é o caso dos espalhamentos hadrônicos suaves (a pequeno momento transferido) em altas energias, principal objeto de estudo dessa tese. Do ponto de vista teórico, devido à ausência de um formalismo único, fundamentado na QCD, capaz de tratar de forma sistemática o setor não-perturbativo, torna-se um desafio explicar a dinâmica dos processos difrativos suaves, elásticos e dissociativos, em termos fundamentais. Por essa razão, estudos desses processos têm sido realizados no escopo fenomenológico, visando extrair propriedades gerais das interações hadrônicas no regime de altas energias. Nesse contexto, dedicamo-nos nesta tese à apresentação de um estudo abrangente sobre o espalhamento elástico de hádrons com foco na fronteira de energia explorada no LHC, utilizando abordagens empíricas e fenomenológicas dos espalhamentos protón-próton (pp) e antipróton-próton em energias de centro de massa no intervalo, (s)^(1/2) = 5 GeV - 8 TeV. Investigamos ainda a saturação de limites de unitaridade em colisões pp e propriedades físicas das interações hedônicas em altíssimas energias. A apresentação dos resultados da tese abrange três abordagens distintas e efetivas para a análise e descrição de dados experimentais de grandezas físicas dos espalhamentos pp e pp. Inicialmente, discutimos a aplicabilidade de um modelo inspirado em QCD para o espalhamento elástico, o qual apresenta conexões explicitas com aspectos da dinâmica do setor não-perturbativo, de forma vinculada a resultados recentes de QCD na rede e de soluções de Equações de Schwinger-Dyson (SDE). O ponto central dessa abordagem é o estudo da influência de uma escala de massa, m0, associada à geração dinâmica de massa de gluons na região não-perturbativa da QCD. Em seguida, tratamos o problema do crescimento das seções de choque total, elástica e inelástica através de duas abordagens empíricas dos espalhamentos próton-próton e antipróton-proton e discutimos três possíveis cenários de saturação (assintótica) da razão entre as seções de choque elástica e total. Por fim, investigamos o problema da seção de choque diferencial elástica no LHC _a luz do modelo empírico de Barger-Phillips para a amplitude de espalhamento. Propomos a utilização desse modelo para descrição dos dados experimentais em 7 TeV da Colaboração TOTEM e apresentamos previsões para a seção de choque diferencial nas energias 8 TeV e 14 TeV do LHC. No âmbito desse modelo, assumimos a saturação de duas regras de soma assintóticas para a amplitude de espalhamento elástico, e estudamos o caso particular de saturação assintótica do limite de disco negro, estimando o valor de energia no qual tal limite poderia ser atingido / Abstract: Just as Quantum Electrodynamics (QED) is the fundamental theory of electromagnetic interactions at the subatomic level, Quantum Chromodynamics (QCD) currently qualifies as the best candidate of an elementary theory of strong interactions - participating in hadronic reactions at typical distances ~ 1 fm (1015 m). As a fundamental theory, QCD seeks to describe the structure of hadrons and nuclei in terms of the elementary fields of quarks and gluons. On the one hand, many of its predictions have been confirmed in experiments using particle accelerators. On the other hand, several other phenomena still lack a full description in QCD and require thorough investigation, such as soft hadron-hadron scattering (at small momentum transfer) at high energies, the main object of study of this thesis. From the theoretical point of view, due to the absence of a formalism fully based on QCD, being able to treat systematically the nonperturbative sector, it becomes a challenge to explain the dynamical features of soft diffractive processes, elastic and inelastic dissociation, in fundamental terms. For this particular reason, studies of these processes have been done in the phenomenological scope, aiming to extract general properties of hadronic interactions at high energies. In this doctoral thesis we present a comprehensive study of elastic hadron scattering with focus in the energy frontier explored at the LHC, using empirical and phenomenological approaches to treat proton-proton and antiproton-proton scattering at center of mass energies in the range (s)^(1/2) = 5 GeV - 8 TeV. Moreover, we investigate possible scenarios of unitarity saturation in pp collisions and asymptotic properties of hadronic interactions. The results displayed here encompass three distinct approaches to elastic pp and _pp hadron scattering at high energies, being effective in the description of all experimental data analyzed. Firstly, we discuss the applicability of a QCD-inspired model to elastic scattering, with the main virtue of providing explicit connections with the dynamics of nonperturbative QCD, linked to recent results from lattice QCD and solutions of Schwinger-Dyson Equations (SDE) for the gluon propagator. In effect, the major goal of this approach, henceforth called DGM (Dynamical Gluon Mass), is to study the influence of a mass scale, m0, related to dynamical gluon mass generation at the infrared QCD sector. Secondly, one treats the problem of the rise of total, elastic and inelastic cross sections in proton-proton and antiproton-proton scattering from an empirical perspective, discussing three possible scenarios of saturation of the ratio between the total and elastic cross sections. Finally, we investigate the problem of the elastic differential cross section at the LHC in the light of an empirical model for the scattering amplitude by Barger and Phillips. We propose to use this model to describe the experimental data by the TOTEM Collaboration at 7 TeV and give predictions for the differential elastic cross section at LHC higher energies 8 TeV and 14 TeV. Using this model, we assume the saturation of two asymptotic sum rules for the elastic amplitude in order to estimate the energy frontier in which the black disc limit might be achieved / Doutorado / Física / Doutor em Ciências