Esta dissertação se propõe a uma investigação teórica sobre a propagação de ondas de Alfvén e geodésicas no plasma de um Tokamak, destacando suas funcionalidades na viabilidade da construção de um futuro reator de fusão nuclear para a produção de energia. O Tokamak se trata de uma câmara toroidal onde o plasma fica confinado sob efeitos de um forte campo magnético a fim de alcançar altas temperaturas, necessárias para atingir as condições necessárias para a fusão nuclear. Foram abordadas as ondas de Alfvén e mais profundamente os Modo Acústico Geodésicos. Para ondas de Alfvén estão descritas, a sua natureza, uma onda comum a qualquer plasma sujeito a um campo magnético, quando devidamente perturbado ondas de Alfvén se propagam ao longo destas linhas de campo, também são relatadas suas possíveis aplicações. É descrito um estudo teórico onde se encontra os modos de Alfvén em coordenadas cilíndricas, uma aproximação para tokamaks com alta razão de aspecto. No caso dos Modos Acústico Geodésicos, GAM, onde sua origem está na curvatura toroidal do Tokamak, se tratam de perturbação de pressão que se propaga poloidalmente, tendo configurações simétricas ao longo do toroide, possuindo número toroidal $N=0$, e número poloidal $M=0,\\pm 1,\\pm 2 , ... $. É abordado suas possíveis aplicações e também um efeito de natureza estranha onde modos de Alfvén interagem com GAM. Por fim, segue uma investigação teórica sobre os efeitos de rotação de elétrons e íons, na forma do fluxo de cada partícula ao longo das linhas de campo magnético, na relação de dispersão e instabilidades de GAM. Em prosseguimento à investigação teórica sobre os efeitos de rotação, segue uma breve análise de dados fornecidos pelo Instituto de Física de Plasma da Academia Tcheca de Ciências, obtidos no COMPASS, onde é demonstrada uma possível correspondência qualitativa da dispersão e instabilidades de GAM com a teoria desenvolvida. / This work intends to present a theorical treatment of Alfven and geodesic wave behavior in tokamak plasma, showing their function on the viability study for the construction of a fusion reactor for energy production. The Tokamak is a toroidal chamber where the plasma stays confined under effects of a strong magnetic field where its can reach high temperature in necessary conditions for nuclear fusion. It is presented the behavior of Alfvén waves and deeper Geodesic Acoustic Modes. For Alfvén waves, it is described it\'s nature, a comum wave in any plasma under magnetic field, when properly perturbed, Alfvén waves can propagate on the magnetic field line, also it is presented possible applications. It\'s presented a theorical treatment where Alfvén modes in cilindrical coordinates, approximation for Tokamak with high aspect ratio. In Geodesic Acoustic Mode, GAM, driven by the todoidal curvature and symmetry of Tokamak, it is showed possible applications and a interaction with Alfvén waves. A perturbation that propagate in poloidal direction, symmetrical in toroidal direction, with toroidal number $N=0$ and poloidal number $M = 0, \\pm 1, \\pm 2 , ...$, a theorical treatment on rotation effects of electrons and ions in form of flux along the magnetic field line, on dispersion relation and instability of GAM is presented. In the end, it is presented a data analysis on COMPASS shoots, where is showed a possible qualitative correspondence between GAM dispersion and instabilities with the theory and experiment.

O crescente interesse em novos métodos para a geração de energia limpa e sustentável contribui para o desenvolvimento de materiais avançados destinados a aplicações estruturais em reatores de fusão nuclear. Os principais resultados obtidos quanto à caracterização microestrutural de dois aços endurecidos por dispersão de óxidos, candidatos potenciais a este tipo de aplicação, são apresentados. Um dos aços contém 9%Cr e o outro 13%Cr (% em massa). Os aços foram laminados até 80% de redução e recozidos até temperaturas próximas a 0,9 Tf, onde Tf é o ponto de fusão. A cinética de amolecimento foi acompanhada por meio de medidas de dureza Vickers em função da temperatura de recozimento e do tempo. Amostras representativas foram caracterizadas via microscopia eletrônica de transmissão e de varredura e por difração de elétrons retroespalhados. As temperaturas das transformações de fases foram determinadas por técnicas como dilatometria e análise térmica diferencial. Curvas de magnetização em função do campo magnético aplicado até 15 kOe foram obtidas para o aço com 9%Cr. Medidas de difração de raios X para determinar a densidade de discordâncias também foram realizadas em amostras representativas do aço com 9%Cr. Os resultados até o momento mostram que o engrossamento microestrutural destes aços só se torna significativo quando o recozimento é feito em temperaturas acima de 0,8 Tf. Em temperaturas mais baixas, ainda no campo ferrítico, a recuperação prevalece e a fração recristalizada é baixa. A resistência destes materiais à recristalização se deve à presença das partículas de óxido de ítrio dispersas na matriz que dificultam a movimentação e o rearranjo das discordâncias e contornos durante sua migração. Por outro lado, partículas grosseiras como as dos carbonetos M23C6 estimulam a recristalização atuando como sítios preferenciais para a nucleação. O recozimento em temperaturas elevadas no campo austenítico resultou no aumento considerável na dureza Vickers e na densidade de discordâncias para o aço com 9%Cr devido à transformação martensítica. No aço com 13%Cr os resultados também sugerem a ocorrência da transformação martensítica. / There is an increasing interest in the development of new, sustainable, clean and safe sources of energy. In view of these requirements, the development of advanced materials for future nuclear fusion reactors becomes essential. This work investigates the annealing behavior and the microstructural stability of two oxide dispersion strengthened steels with 9%Cr and 13%Cr ODS steels. These materials are potential candidates for structural applications in future fusion reactors. The two ODS steels were cold rolled to 80% thickness reduction. Samples were annealed in vacuum at temperatures of about 0.9 Tm, where Tm is the melting point. The microstructural characterization was performed by Vickers hardness testing, transmission electron microscopy (TEM), scanning electron microscopy (SEM) and electron backscatter diffraction (EBSD) performed by a highresolution SEM. Important temperatures related to the phase transformations were determined with aid of dilatometry and differential thermal analysis (DTA). Magnetization curves as a function of applied magnetic fields up to 15 kOe were obtained for 9%Cr ODSEurofer. X-ray diffraction experiments were also performed on 9%Cr steel to evaluate the dislocation density in several metallurgical conditions. Results show that microstructural coarsening becomes significant when annealing is performed above 0.8 Tm. Below 800°C, static recovery is the main softening mechanism of these steels and the volume fraction of recrystallized grains is quite low. The resistance of these steels to recrystallization can be explained by the strong interaction between boundaries and mobile dislocations with fine particles of Y-based oxides. Contrastingly, coarse M23C6 particles act as preferential nucleation sites through the well-known particle stimulated nucleation (PSN) mechanism. Samples annealed above 800oC (austenitic phase field) display larger dislocation densities in the 9%Cr ODS steel. Results concerning to 13%Cr steel suggest the occurrence of martensitic transformation.

O objetivo deste trabalho é a investigação da excitação e detecção de ondas globais de Alfvén no plasma do tokamak TCABR para fins diagnósticos. As ondas são excitadas com o uso de uma ou duas antenas localizadas dentro do vaso do TCABR. Para excitar o modo global de Alfvén, as antenas são alimentadas com corrente de radio-frequência de até $15$A cada, na faixa de frequência de $2-4 MHz$. O esquema apresentado nos permitiu estimar o valor da massa efetiva no centro do plasma, que tem seu valor afetado pela concentração de impurezas. O amplificador de corrente para as antenas é baseado no chaveamento de MOSFETs. As ondas são excitadas com o uso de baixa potência, assim não causam perturbação nos parâmetros básicos do plasma. Foi verificada a variação da frequência de ressonância do modo global de Alfvén com a densidade do plasma. A localização da ressonância do modo é identificada na parte central do plasma, devido ao batimento da amplitude da onda com oscilações dente de serra, de modo que a inversão de fase entre o batimento e a oscilação dente de serra melhora a precisão da determinação da condição ressonante. A paridade toroidal dos modos excitados é determinada com o uso de duas antenas localizadas em posição toroidal oposta na câmara do TCABR e com diferença de fase na corrente de radio-frequência. O conhecimento do número de onda toroidal é importante para a correta estimativa da localização do modo excitado e do valor da massa efetiva do plasma. O valor obtido para a estimativa da massa efetiva, primeiramente, foi mais alto que nossa expectativas e não era bem relacionado com estimativas da condutividade do plasma. O valor obtido foi de $A_{eff}\\approx 1.60$, com um erro sistemático. Para calibrar a densidade central do plasma usamos dados do reflectômetro e realizamos disparos com gás hélio, que tem a mesma massa efetiva que a maioria das impurezas do TCABR. Finalmente, estimamos a massa efetiva como $A_{eff} = 1.40 \\pm 0.07$, valor compatível com a estimativa de $Z_{eff}$. / The goal of this study is experimental detection of global Alfvén waves in the plasma of TCABR tokamak for diagnostic. The waves are excited by the use of one or two antennas posed within the shadow of the limiter within the TCABR vessel. To excite the global Alfvén eigenmode the antennas are fed with radio-frequency current of up to $ 15$A each, in the frequency range of $ 2-4 $ MHz. The presented scheme allows us to estimate the value of the effective mass in the centre of the plasma, which has its value affected by the concentration of impurities in the plasma. The amplifier of the antenna current is based on electronically switching MOSFETs. The waves are excited in the plasma with low power, thus it does not cause perturbation of the basic plasma parameters. The variation of the resonance frequency of the global Alfvén eigenmode with density is verified. The location of the resonance is identified in the central part of the plasma due to the wave amplitude beating with sawtooth oscillations, so that the phase inversion between the beating and the sawtooth oscillation improves the accuracy of determining the resonant condition. The toroidal parity of the excited modes is determined with use of two antennas oppositely located within the TCABR chamber and established by phase difference between their radio-frequency current. Knowledge of the toroidal wave number is important for a correct estimate of both the excited mode location and the plasma effective ion mass value. The value of the initially found effective mass was $ A_ {eff} \\approx 1.60$, higher than our expectations at first and did not agree with plasma conductivity estimates, and we proposed that it had a systematic error of approximately $10\\%$. To calibrate the central plasma density, it was used data from a reflectometer and some plasma discharges performed with helium gas, which has the same effective mass as most TCABR impurities. Finally, we estimate the effective mass as $ A_ {eff} = 1.40 \\pm 0.07$, that is consistent with the $ Z_ {eff} $ estimation.

Foram medidas as funções de excitação quase-elásticas para os sistemas 16,18O + 63,65Cu, no ângulo de 161ºe em energias compreendidas entre 30 e 48MeV, no referencial do laboratório. O termo quase-elástico aqui significa a soma do espalhamento elástico, dos espalhamentos inelásticos e das reações de transferência. Todos os cuidados foram tomados para se obter dados de alta precisão em pequenos passos de 0,5MeV de energia, pois o objetivo primeiro deste trabalho era realizar operações matemáticas (derivadas) sobre os pontos experimentais a fim de deduzir as distribuições de barreiras quase-elásticas desses sistemas. O ângulo de detecção escolhido, o maior possível com o arranjo experimental utilizado, objetivava estudar diretamente a competição entre a fusão e os processos diretos quando ambos os processos são alimentados pelas mesmas ondas parciais. Nessa situação, as representações das distribuições de barreiras de fusão e quase-elástica devem ser equivalentes devido à conservação do fluxo. O intervalo de energia foi escolhido para cobrir a região em torno da barreira coulombiana onde as distribuições de barreiras constituem um bom instrumento para o estudo dos mecanismos de reação. Além das medidas quase-elásticas inclusivas, a resolução em carga do detector permitiu que as funções de excitação de alguns canais de transferência fossem também medidas no mesmo ângulo e energias citados acima. A análise teórica dos dados foi realizada no âmbito do modelo de Canais de Reações Acoplados através do programa FRESCO. Outro objetivo deste trabalho foi a utilização de núcleos ímpares como alvos, pois os seus spins não nulos introduzem fenômenos adicionais ao mecanismo de reação que, eventualmente, podem se detectados pelas distribuições de barreiras. Um novo procedimento de cálculo foi empregado pela eliminação de qualquer potencial imaginário na região de interação, substituindo-o pela inclusão do maior número possíveis de canais de reação no cálculo de canais acoplados. Dessa maneira, elimina-se um problema muito comum nos cálculos de canais acoplados, que é o de misturar canais de reação com potencial imaginário deduzido a partir do ajuste de espalhamento elástico, o qual já contém o efeito desses canais. Além disso, e esse é um ponto importante desta análise, foi utilizada a parte real do Potencial de São Paulo, um potencial de dupla-convolução sem parâmetros livres, para simular a interação nuclear entre projéteis e alvos. Uma vez que todos os parâmetros nucleares necessários aos cálculos de canais acoplados advieram da literatura, nossa análise apresenta previsões teóricas que devem ser comparadas com os dados experimentais, o que é muito diferente dos ajustes aos dados através da variação de vários parâmetros livres. Outra característica importante da análise teórica empreendida neste trabalho é a utilização de todos os dados disponíveis na literatura para esses sistemas nas energias em torno da barreira. Assim, as previsões teóricas puderam ser comparadas com um grande conjunto de dados e ganharam grande consistência e amplitude. Os resultados obtidos com essas análises revelaram uma forte coletividade dos núcleos 63Cu e 65Cu, sendo que os três primeiros estados vibracionais quadrupolares 1/2-, 5/2- e 7/2- predominam sobre os demais estados excitados. As reações de transferência têm pequeno efeito sobre os demais processos, mas sofrem forte influência deles.Uma exceção é a transferência de dois nêutrons do 18O para o 63Cu, cuja importância nesse sistema é considerável. Além disso, foi constatado que, mesmo nesses sistemas de peso médio, o mecanismo de reorientação do spin do estado fundamental, de ambos os alvos, tem grande efeito em todos os processos nucleares analisados, mas é particularm ente forte no espalhamento elástico em ângulos traseiros. Finalmente, as distribuições de barreiras quase-elásticas se mostraram sensíveis a todos esses mecanismos de reação e constituem, de fato, uma excelente ferramenta para o estudo de reações nucleares. / The quasi-elastic excitation functions for the systems 16,18O + 63,65Cu have been measured, at the angle 161º and at energies between 30 and 48MeV, in the laboratory reference system. The quasi-elastic term refers to the sum of the elastic scattering, the inelastic scattering and the transfer reactions. Care has been taken in order to obtain high precision data in small energy steps of 0,5MeV, because the aim of this work was to perform mathematics operations (derivates)on the experimental points, to deduce the quasi-elastic barrier distributions of these systems. The choice of this angle of detection, the largest possible, allows the direct study of the competition between the fusion and the direct processes, as both are fed by the same partial waves. The energy interval has been chosen to cover the region around the Coulomb barrier, where the barrier distributions constitute a good instrument for the study of the reaction mechanisms at these energies. Beyond the inclusive quasi-elastic, measurements of some transfer channels, at the same angle and energies mentioned above, were possible due to the charge resolution of the detector. The theoretical analysis of the data has been done on the scope of the coupled reaction channel model, with the code FRESCO. Another aim of this work was the utilization of odd-mass nuclei as targets, as their non-vanishing spins introduce additional phenomena to the reaction mechanisms, that might, eventually, be detected by the barrier distributions. A new calculation procedure has been used by the elimination of any imaginary potential at the interaction region, and it\'s substitution by the inclusion of the largest number as possible of channels at the coupled reaction channel calculation. Another important feature of the theoretical analysis is the utilization of many data available in the literature for these systems at energies around the barrier. Thus, the theoretical forecast could be compared with a great set of data and earned consistency and amplitude. The results obtained with this analysis revealed a strong collective behaviour of the 63Cu and 65Cu nuclei, and the first three quadrupolar vibrational states 1/2-, 5/2- and 7/2- prevail over the other excited states. The transfer reactions have small effect over the others processes, but are greatly influenced by them. There is an exception, the two neutron transfer from 18O to 63Cu, whose importance on this system is considerable. Besides, it was revealed that even on these medium weight systems, the ground state reorientation mechanism, of both targets, have large effect on all the analysed nuclear processes, but is strongest on the elastic scattering at back angles. Finally, the quasi-elastic barriers distributions showed up to be sensible to all of these reaction mechanisms and constitute an excellent tool for the study of nuclear reactions.

Desenvolvemos uma aplicação das análises espectrais por Fourier e wavelet para o estudo de flutuações intermitentes e não estacionárias. Para isso, elaboramos algoritmos adequados, que revelam os modos principais presentes nas flutuações analisadas e as suas evoluções. Baseados nesses algoritmos, apresentamos um método para a seleção de \"bursts\" (irrupções) em meio ao background da série intermitente anali­sada. Inicialmente, aplicamos essa análise às flutuações intermitentes obtidas inte­grando numericamente as equações de Lorenz. Dessa forma, obtivemos a evolução do espectro das frequências dessas flutuações e selecionamos os seus bursts. Simi­larmente, obtivemos a evolução dos espectros de frequência de flutuações elétricas turbulentas medidas no tokamak TCABR. Confirmamos que a análise por wavelet é adequada para observar a modulação da turbulência pelas oscilações magnéticas. Para essas flutuações, selecionamos os bursts intermitentes presentes nas flutuações turbulentas e obtivemos as distribuições dos intervalos de tempo entre bursts sucessivos. Obtivemos, ainda, as distribuições das medidas da flutuação da turbulência no TCABR. Com a modulação mencionada, a distribuição obtida pode ser reproduzida como a convolução entre as distribuições senoidais (associadas às flutuações magnéticas) e uma distribuição (associada às flutuações turbulentas) como a obser­vada sem a modulação (como as observadas no plasma não perturbado). / We apply the Fourier and wavelet spectral analyses to study nonstationary inter­mittent fluctuations. For that we introduce algorithms that show the dominant fre­quency modes and their evolution. Moreover, applying these algorithms, we present a method to discriminate the burst from the background in the intermittent fluctuations. Initially, we apply this analysis to the intermittent fluctuations obtained integrating numerically the Lorenz equations. Thus, we obtain the frequency spectra evolution of these fluctuations as well as the selected bursts sequence. Similarly, we obtain the frequency spectra evolution for the electric plasma edge turbulence in the TCABR tokamak. We confirm that the wavelet analysis describes well the turbulence modulation by the magnetic fluctuations. For this turbulence, we selected the intermittent bursts and present the histograms of the time interval between two successive bursts. Furthermore, we also present the PDFs of the total turbulent fluctuations. When the turbulence is modulated by the magnetic fluctuation, the observed PDF is interpreted as the convolution between sine distributions (due to the magnetic fluctuations influence) and the distribution (due to the turbulence) observed without modulation.

In this project, we have successfully joined MA956 Oxide Dispersion-Strengthened (ODS) steel plates using Friction Stir Welding (FSW). ODS steels are prime candidate materials for the fuel cladding in Generation IV nuclear fission reactors and as first wall components in nuclear fusion reactors. This is due to their exhibiting excellent high temperature strength and creep behaviour, together with enhanced resistance to radiationinduced void swelling. ODS steels are heavily reliant on a fine dispersion of (Y-Al-O) nanooxide particles to provide the aforementioned properties. This, however, makes ODS steels particularly problematic to join. Most joining techniques melt the material along the joint line, but this would severely alter or deplete the nano-oxide dispersion and hence be highly detrimental to the material’s performance in a nuclear environment. FSW is a solid-state joining technique, and therefore can join ODS steel without melting the material. Although FSW can potentially alter the microstructure of the base material and affect the distribution of nano-oxide particles, if a sufficient number of nano-sized particles and a sufficiently homogeneous dispersion remain after the welding process, then a major roadblock for the implementation of ODS steels will have been removed. The research of this thesis focused on the impact of FSW on: i) the microstructure, ii) the mechanical properties, iii) the residual stresses, and iv) the abnormal grain growth behaviour of ODS steels; utilizing a wide array of techniques to assess the micro-to-nano scale structure and the properties of the base material and welds, including optical, scanning and transmission and electron microscopy, X-ray and neutron diffraction, small-angle neutron scattering, tensile testing and micro-hardness measurements. We also produced welds with systematic changes to the tool traverse speed and rotation speed to investigate the impact of changing the welding parameters on the weld microstructure, and therefore optimise the process parameters for enhanced radiation and mechanical performance of the ODS steel welds.

Thesis (Ph. D.)--University of Washington, 1997. / Vita. Includes bibliographical references (leaves [106]-113).

Thesis (M. S.)--Mechanical Engineering, Georgia Institute of Technology, 2005. / Said I. Abdel-Khalik, Committee Chair ; Sheldon M. Jeter, Committee Member ; Minami Yoda, Committee Member. Includes bibliographical references.

Exhausting the thermal power from a fusion tokamak is a critical engineering challenge. The life of components designed for these conditions has a strong influence on the availability of the machine. For a fusion power plant this dependence becomes increasingly important, as it will influence the cost of electricity. The most extreme thermal loading for a fusion power plant will occur in the divertor region, where components will be expected to survive heat fluxes in excess of 10 MW/m² over a number of years. This research focussed on the development of a heat sink module for operation under such conditions, drawing on advanced cooling strategies from the aerospace industry. A reference concept was developed using conjugate Computational Fluid Dynamics. The results were experimentally validated by matching Reynolds numbers on a scaled model. Heat transfer data was captured using a transient thermochromic liquid crystal technique. The results showed excellent agreement with the corresponding numerical simulations. To facilitate comparison against other divertor heat sink proposals, a nondimensional figure of merit for cooling performance was developed. When plotted against a non-dimensional mass flow rate, the reference heat sink was shown to have superior cooling performance to all other divertor proposals to date. Results from Finite Element Analysis were used in conjunction with the ITER structural design criteria to life the heat sink. The sensitivity of life to both boundary conditions, and local geometric features, were explored. The reference design was shown to be capable of exceeding the life requirements for heat fluxes in excess of 15 MW/m². A number of heat sinks, based on the reference design, were fabricated. These underwent non-destructive testing, before experimentation in a high-heat flux facility developed by the author. The heat transfer performance of the tested modules was found to exceed that predicted by numerical modelling, which was concluded to be caused by the fabrication processes used.

Foram medidas as funções de excitação quase-elásticas para os sistemas 16,18O + 63,65Cu, no ângulo de 161ºe em energias compreendidas entre 30 e 48MeV, no referencial do laboratório. O termo quase-elástico aqui significa a soma do espalhamento elástico, dos espalhamentos inelásticos e das reações de transferência. Todos os cuidados foram tomados para se obter dados de alta precisão em pequenos passos de 0,5MeV de energia, pois o objetivo primeiro deste trabalho era realizar operações matemáticas (derivadas) sobre os pontos experimentais a fim de deduzir as distribuições de barreiras quase-elásticas desses sistemas. O ângulo de detecção escolhido, o maior possível com o arranjo experimental utilizado, objetivava estudar diretamente a competição entre a fusão e os processos diretos quando ambos os processos são alimentados pelas mesmas ondas parciais. Nessa situação, as representações das distribuições de barreiras de fusão e quase-elástica devem ser equivalentes devido à conservação do fluxo. O intervalo de energia foi escolhido para cobrir a região em torno da barreira coulombiana onde as distribuições de barreiras constituem um bom instrumento para o estudo dos mecanismos de reação. Além das medidas quase-elásticas inclusivas, a resolução em carga do detector permitiu que as funções de excitação de alguns canais de transferência fossem também medidas no mesmo ângulo e energias citados acima. A análise teórica dos dados foi realizada no âmbito do modelo de Canais de Reações Acoplados através do programa FRESCO. Outro objetivo deste trabalho foi a utilização de núcleos ímpares como alvos, pois os seus spins não nulos introduzem fenômenos adicionais ao mecanismo de reação que, eventualmente, podem se detectados pelas distribuições de barreiras. Um novo procedimento de cálculo foi empregado pela eliminação de qualquer potencial imaginário na região de interação, substituindo-o pela inclusão do maior número possíveis de canais de reação no cálculo de canais acoplados. Dessa maneira, elimina-se um problema muito comum nos cálculos de canais acoplados, que é o de misturar canais de reação com potencial imaginário deduzido a partir do ajuste de espalhamento elástico, o qual já contém o efeito desses canais. Além disso, e esse é um ponto importante desta análise, foi utilizada a parte real do Potencial de São Paulo, um potencial de dupla-convolução sem parâmetros livres, para simular a interação nuclear entre projéteis e alvos. Uma vez que todos os parâmetros nucleares necessários aos cálculos de canais acoplados advieram da literatura, nossa análise apresenta previsões teóricas que devem ser comparadas com os dados experimentais, o que é muito diferente dos ajustes aos dados através da variação de vários parâmetros livres. Outra característica importante da análise teórica empreendida neste trabalho é a utilização de todos os dados disponíveis na literatura para esses sistemas nas energias em torno da barreira. Assim, as previsões teóricas puderam ser comparadas com um grande conjunto de dados e ganharam grande consistência e amplitude. Os resultados obtidos com essas análises revelaram uma forte coletividade dos núcleos 63Cu e 65Cu, sendo que os três primeiros estados vibracionais quadrupolares 1/2-, 5/2- e 7/2- predominam sobre os demais estados excitados. As reações de transferência têm pequeno efeito sobre os demais processos, mas sofrem forte influência deles.Uma exceção é a transferência de dois nêutrons do 18O para o 63Cu, cuja importância nesse sistema é considerável. Além disso, foi constatado que, mesmo nesses sistemas de peso médio, o mecanismo de reorientação do spin do estado fundamental, de ambos os alvos, tem grande efeito em todos os processos nucleares analisados, mas é particularm ente forte no espalhamento elástico em ângulos traseiros. Finalmente, as distribuições de barreiras quase-elásticas se mostraram sensíveis a todos esses mecanismos de reação e constituem, de fato, uma excelente ferramenta para o estudo de reações nucleares. / The quasi-elastic excitation functions for the systems 16,18O + 63,65Cu have been measured, at the angle 161º and at energies between 30 and 48MeV, in the laboratory reference system. The quasi-elastic term refers to the sum of the elastic scattering, the inelastic scattering and the transfer reactions. Care has been taken in order to obtain high precision data in small energy steps of 0,5MeV, because the aim of this work was to perform mathematics operations (derivates)on the experimental points, to deduce the quasi-elastic barrier distributions of these systems. The choice of this angle of detection, the largest possible, allows the direct study of the competition between the fusion and the direct processes, as both are fed by the same partial waves. The energy interval has been chosen to cover the region around the Coulomb barrier, where the barrier distributions constitute a good instrument for the study of the reaction mechanisms at these energies. Beyond the inclusive quasi-elastic, measurements of some transfer channels, at the same angle and energies mentioned above, were possible due to the charge resolution of the detector. The theoretical analysis of the data has been done on the scope of the coupled reaction channel model, with the code FRESCO. Another aim of this work was the utilization of odd-mass nuclei as targets, as their non-vanishing spins introduce additional phenomena to the reaction mechanisms, that might, eventually, be detected by the barrier distributions. A new calculation procedure has been used by the elimination of any imaginary potential at the interaction region, and it\'s substitution by the inclusion of the largest number as possible of channels at the coupled reaction channel calculation. Another important feature of the theoretical analysis is the utilization of many data available in the literature for these systems at energies around the barrier. Thus, the theoretical forecast could be compared with a great set of data and earned consistency and amplitude. The results obtained with this analysis revealed a strong collective behaviour of the 63Cu and 65Cu nuclei, and the first three quadrupolar vibrational states 1/2-, 5/2- and 7/2- prevail over the other excited states. The transfer reactions have small effect over the others processes, but are greatly influenced by them. There is an exception, the two neutron transfer from 18O to 63Cu, whose importance on this system is considerable. Besides, it was revealed that even on these medium weight systems, the ground state reorientation mechanism, of both targets, have large effect on all the analysed nuclear processes, but is strongest on the elastic scattering at back angles. Finally, the quasi-elastic barriers distributions showed up to be sensible to all of these reaction mechanisms and constitute an excellent tool for the study of nuclear reactions.