Submitted by Biblioteca do Instituto de Física (bif@ndc.uff.br) on 2017-03-06T19:13:05Z No. of bitstreams: 1 tese_vantelfo.pdf: 740144 bytes, checksum: b9289959b4b59dd6d0924811887947ae (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-06T19:13:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_vantelfo.pdf: 740144 bytes, checksum: b9289959b4b59dd6d0924811887947ae (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / No presente trabalho de tese se estuda a reação de transferência de dois nêutrons 12C(18O,16O )14C para analisarmos em detalhes como eles são transferidos. Será dada uma atenção especial ao canal de transferência que vai para os estados fundamentais dos núcleos, devido ao fato de essa transição ter momento angular zero, o que é uma condição ideal para observar a transferência dos nêutrons emparelhados em forma de um cluster com momento intrínseco nulo. É estudada também a reação 13C(18O,17O )14C para verificar a importância da transferência sequencial frente à transferência direta de dois nêutrons. Para realizar esses cálculos, usa-se o código computacional FRESCO [1,2], com os formalismo de DWBA, para a transferência sequencial, e CRC, para os demais modelos de transferências. Todos os cálculos foram feitos com a aproximação de alcance finito, com formalismo prior. Para a parte real do potencial bare, o potencial de São Paulo [3,4] é usado, e para a parte imaginária usa-se o mesmo potencial de São Paulo multiplicado por um fator que leva em conta a importância dos canais desprezados [5]. Para calcular as funções single-particle foram usados potenciais do tipo Woods-Saxon, levando em conta a interação spinorbital. Como se trabalha com reações que envolvem transferência, é necessário determinar as amplitudes espectroscópicas para realizar os cálculos. As amplitudes espectroscópicas são calculadas usando o programa NUSHELL [6] que usa o overlap das funções de onda para obter essas amplitudes. Para utilizar esse programa é necessário escolher um espaço de valência e um potencial de interação entre os núcleons. Nossa escolha para espaço de valência são as subcamadas 1p1/2, 1d5/2 e 2s1/2. Como potencial escolhemos o modelo ZBM modificado [7,8]. Com todas essas ferramentas foram realizados cálculos para verificar qual modelo de transferência descreve melhor a transferência para o estado fundamental do núcleo residual. Se mostra que o modelo de cluster fornece a melhor descrição, tendo-se uma forte evidência da existência de uma força que faz com que os nêutrons tendam ficar juntos formando um cluster de momento intrínseco nulo. ii Este trabalho também se dedica a desenvolver investigações sobre os mecanismos de reação de transferência. Um dos pontos que será esclarecido nas reações de transferência é o uso do fator de escala que era largamente utilizado para descrever as seções de choque quando envolviam transferência. Nos resultados deste trabalho de tese não foi necessário usar esses fatores de escala, o que é um excelente resultado por si só. / We study the 12C(18O,16O)14C reaction to analyze how the two-neutron are transferred. We have a particular interest on transfer reactions that feed the ground state of our residual nucleus due to the fact that this transition has angular momentum zero, which is the ideal condition to observe the transfer of paired neutrons that form a cluster with intrinsic zero angular momentum. We also study the 13C(18O,17O)14C reaction to verify how important is the sequential transfer when compared with the direct transfer of two-neutron. To perform these calculations we used the computer code FRESCO [1,2]. We used different reaction theory models like the two-step DWBA formalism for sequential transfer and the CRC method for the other models of transfers. In all our calculations the finite range approximation within the prior formalism were used. We used, as the real part of the bare potential, the São Paulo Potential [3,4], and for the imaginary part we used the São Paulo potential multiplied by a strength factor that takes into account the neglected channels [5]. To calculate the single-particle wave functions, Woods-Saxon potentials type were used including the spin-orbital interaction. Since we are working with rearrangement reactions, the spectroscopic amplitudes have to be derived or obtained from literature. The spectroscopic amplitudes were calculated using the code NUSHELL [6] that calculates the overlap of the wave functions to derive these amplitudes. To use this program, one must choose a valence space and the interaction potential between the nucleons. Our choice for valence space was the subshells 1p1/2, 1d5/2 and 2s1/2. For the interaction potential, the ZBM modified interaction [7,8] was used. Using all these tools, we performed theoretical calculations to determine the model that better describes the transfer reaction to the ground state of 14C. If the cluster model is the one that better describes the reaction mechanism, we have strong evidence that there is some pairing force that leads the two neutrons to join together in a cluster with the intrinsic angular momentum zero. We also take this study to develop the transfer reaction theory. One of the points we want to understand in transfer reactions is the use of the scaling factor that was widely used to describe the cross sections. In our calculations it was not necessary to use these factors to obtain excellent results.

Submitted by Biblioteca do Instituto de Física (bif@ndc.uff.br) on 2017-06-09T19:46:02Z No. of bitstreams: 1 dissertação - 1315c.pdf: 16363682 bytes, checksum: b75aac724207853955048774e3c20d86 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-09T19:46:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertação - 1315c.pdf: 16363682 bytes, checksum: b75aac724207853955048774e3c20d86 (MD5) / Neste trabalho, estudaremos os efeitos da força de emparelhamento referente à transferência de dois nêutrons na reação direta 13C( 18O,16 O) 15C, a uma energia de bombardeamento de 84 MeV. Recentemente, foram encontrados indícios de que a correlação entre dois nêutrons no processo de transferência, na reação 12C( 18O,16 O) 14C [1], desempenha um papel crucial nesse processo, de modo que a transferência por cluster é favorecida. Cálculos de canais de reação acoplados (CRC) foram realizados levando em conta os modelos de interação microscópica (coordenadas independentes), de cluster e de transferência sequencial com o objetivo de investigar a influência da força de emparelhamento na reação 13C( 18O,16 O) 15C. Os resultados indicam que, mesmo envolvendo um núcleo ímpar, a transferência simultânea de dois nêutrons correlacionados exerce um papel fundamental no mecanismo de transferência, de modo que o modelo cluster é o que melhor descreve essa reação. / In this work we study the effects of the paring correlation between two neutrons in the direct transfer reaction 13C( 18O,16 O) 15C, at 84 MeV of bombarding energy. Recently, it was found an evidence that the correlation between two neutrons in the transfer process, in the reaction 12C( 18O,16 O) 14C, plays a crucial role. Exact finite range (EFR) coupled reaction channel (CRC) calculations were performed taking into account the independent coordinates, cluster and sequential transfer models in order to investigate the influence of the paring correlations in the 13C( 18O,16 O) 15C reaction. The results indicate that, even involving an odd nucleus, the simultaneous transfer of two correlated neutrons plays a fundamental role in the transfer mechanism, so that, the cluster model is the best to describe this reaction.

Este trabalho é baseado nos estudos das reações nucleares da Pt, como outras reações já observadas na literatura atual. Trata-se de reação de transmutação, onde o eletrodo de Pt em uma célula eletroquímica passa a apresentar traços de Au. Este estudo tem como finalidade a obtenção de dados que irão contribuir para o entendimento de algumas reações já estudadas como Reações Nucleares de Baixa Energia (LENR) ou Reações Nucleares Quimicamente Assistidas (CANR). Nestes estudos foram utilizados uma célula eletroquímica simples e alguns equipamentos de medida. Usou-se como eletrólito KOH em concentração de 0,17 M, embora a maioria dos trabalhos da literatura tenha usado LiOD ou hidróxido de Lítio com água pesada. Usou-se tensões mais elevadas do que é usual em eletrólise alcalina da água. Foram usadas tensões de 7 a 15 V, de forma a se obter uma densidade de corrente da ordem de 100mA /cm2. Além destas modificações, usou-se uma eletrólise convencional. Os resultados obtidos por estas eletrólises produziram micrografias com aspecto indicativos de Ouro, ou seja regiões amarelas sobre um metal branco. As análises realizadas por EDX e por chapas radiográficas confirmaram a presença de Au e seus radioisótopos. A análise microscópica realizada na superfície destes eletrodos mostraram pontos amarelos que após um tempo longo a cor é modificada visivelmente. Outro fato sugestivo dessas mudanças é o que foi encontrado por estudos radiográficos sensíveis à radiação gama, onde foi confirmada esse tipo de emissão ao longo do tempo. Os dados experimentais sugerem que as reações químicas acontecem na superfície do eletrodo e não como mostra a literatura, no interior da grade cristalina. / This paper is based on studies of nuclear reactions of Pt, as well as other reactions already observed in current literature. It is a transmutation reaction where the Pt electrode in an electrochemical cell begins to present traces of Au. The purpose of this study is to obtain data that will contribute towards an understanding of some reactions already studied, such as Low Energy Nuclear Reactions (LENR) or Chemically Assisted Nuclear Reactions (CANR). These studies used a simple electrochemical cell and some measuring equipment. A KOH electrolyte was used at a concentration of 0.17 M, although most studies found in literature had used LiOD or Lithium Hydroxide with heavy water. Higher voltages than normal were used in this alkaline electrolysis of the water. Voltages from 7 to 15 V were used in order to obtain a current density of 100 mA/cm2. Besides these modifications, conventional electrolysis was used. The results obtained from such electrolysis produced micrographs which indicated Gold, that is, yellow areas on a white metal. Analyses made by EDX or radiographs confirmed the presence of Au and its radioisotopes. The micrographic analysis conducted on the surface of these electrodes revealed yellow spots. The color changed visibly over a long period of time. Another suggestive fact regarding these changes is what was found by radiograph studies sensitive to gamma radiation, where this type of emission was confirmed over time. The experimental data suggest that the chemical reactions occur on the surface of the electrode and not, as shown in literature, within the crystal structure.

Este trabalho apresenta as medidas das taxas de reação nuclear ao longo da direção radial da pastilha combustível por irradiação e posterior espectrometria gama de um fino disco de UO2 com enriquecimento de 4,3% no reator IPEN/MB- 01. A partir de sua irradiação, a taxa de captura radioativa e de fissão foram medidas em função do raio do disco utilizando um detector HPGe. Colimadores de chumbo foram utilizados para esse fim. O disco de UO2 é inserido no interior de uma vareta combustível desmontável e esta é então colocada na posição central do núcleo do reator IPEN/MB-01 e irradiada durante uma hora sob um fluxo de nêutrons de aproximadamente 9 x 108 n/cm2s. Na espectrometria gama, 10 colimadores com diâmetros diferentes foram utilizados, consequentemente, as reações nucleares de captura radioativa que ocorrem nos átomos de 238U e as fissões que ocorrem em ambos 235U e 238U são mensuradas em função de 10 regiões distintas do disco combustível. Correções de eficiência geométrica devido à introdução dos colimadores no sistema de detecção HPGe foram estimados usando o código MCNP-4C. Alguns valores calculados da taxa de reação nuclear de captura radioativa e fissão obtidos pela metodologia de Monte Carlo, utilizando o código MCNP-4C, são apresentados e comparados aos dados experimentais apresentando boa concordância. Além de taxas de reação nuclear, os índices espectrais 28ρ e 25δ foram obtidos para cada raio do disco combustível. / This work presents the measurements of the nuclear reaction rates along the radial direction of the fuel pellet by irradiation and posterior gamma spectrometry of a thin slice of fuel pellet of UO2 with 4,3% enrichment. From its irradiation the rate of radioactive capture and fission have been measured as a function of the radius of the pellet disk using a HPGe detector. Lead collimators has been used for this purpose. Simulating the fuel pellet in the pin fuel of the IPEN/MB-01 reactor, a thin UO2 disk is used. This disk is inserted in the interior of a dismountable fuel rod. This fuel rod is then placed in the central position of the IPEN/MB-01 reactor core and irradiated during 1 hour under a neutron flux of around 9 x 108 n/cm2s. For gamma spectrometry 10 collimators with different diameters have been used, consequently, the nuclear reactions of radioactive capture that occurs in atoms of 238U ans fissions that occur on both 235U and 238U are measured in function of 10 different region (diameter of collimator) of the fuel pellet disk. Corrections in the geometric efficiency due to introduction of collimators on HPGe detection system were estimated using photon transport of MCNP-4C code. Some calculated values of nuclear reaction rate of radioactive capture and fission along of the radial direction of the fuel pellet obtained by Monte Carlo methodology, using the MCNP-4C code, are presented and compared to the experimental data showing very good agreement. Besides nuclear reaction rates, the spectral indices 28ρ and 25δ have been obtained at each different radius of the fuel pellet disk.

Este trabalho é baseado nos estudos das reações nucleares da Pt, como outras reações já observadas na literatura atual. Trata-se de reação de transmutação, onde o eletrodo de Pt em uma célula eletroquímica passa a apresentar traços de Au. Este estudo tem como finalidade a obtenção de dados que irão contribuir para o entendimento de algumas reações já estudadas como Reações Nucleares de Baixa Energia (LENR) ou Reações Nucleares Quimicamente Assistidas (CANR). Nestes estudos foram utilizados uma célula eletroquímica simples e alguns equipamentos de medida. Usou-se como eletrólito KOH em concentração de 0,17 M, embora a maioria dos trabalhos da literatura tenha usado LiOD ou hidróxido de Lítio com água pesada. Usou-se tensões mais elevadas do que é usual em eletrólise alcalina da água. Foram usadas tensões de 7 a 15 V, de forma a se obter uma densidade de corrente da ordem de 100mA /cm2. Além destas modificações, usou-se uma eletrólise convencional. Os resultados obtidos por estas eletrólises produziram micrografias com aspecto indicativos de Ouro, ou seja regiões amarelas sobre um metal branco. As análises realizadas por EDX e por chapas radiográficas confirmaram a presença de Au e seus radioisótopos. A análise microscópica realizada na superfície destes eletrodos mostraram pontos amarelos que após um tempo longo a cor é modificada visivelmente. Outro fato sugestivo dessas mudanças é o que foi encontrado por estudos radiográficos sensíveis à radiação gama, onde foi confirmada esse tipo de emissão ao longo do tempo. Os dados experimentais sugerem que as reações químicas acontecem na superfície do eletrodo e não como mostra a literatura, no interior da grade cristalina. / This paper is based on studies of nuclear reactions of Pt, as well as other reactions already observed in current literature. It is a transmutation reaction where the Pt electrode in an electrochemical cell begins to present traces of Au. The purpose of this study is to obtain data that will contribute towards an understanding of some reactions already studied, such as Low Energy Nuclear Reactions (LENR) or Chemically Assisted Nuclear Reactions (CANR). These studies used a simple electrochemical cell and some measuring equipment. A KOH electrolyte was used at a concentration of 0.17 M, although most studies found in literature had used LiOD or Lithium Hydroxide with heavy water. Higher voltages than normal were used in this alkaline electrolysis of the water. Voltages from 7 to 15 V were used in order to obtain a current density of 100 mA/cm2. Besides these modifications, conventional electrolysis was used. The results obtained from such electrolysis produced micrographs which indicated Gold, that is, yellow areas on a white metal. Analyses made by EDX or radiographs confirmed the presence of Au and its radioisotopes. The micrographic analysis conducted on the surface of these electrodes revealed yellow spots. The color changed visibly over a long period of time. Another suggestive fact regarding these changes is what was found by radiograph studies sensitive to gamma radiation, where this type of emission was confirmed over time. The experimental data suggest that the chemical reactions occur on the surface of the electrode and not, as shown in literature, within the crystal structure.

O Laboratório de Implantação Iônica (LII) do IF-UFRGS possui uma linha de microfeixe instalada há poucos anos e que se encontra em fase de otimização e desenvolvimento. Esta é a primeira e única linha de microfeixe de íons instalada no Brasil e, portanto, é de grande interesse torná-la eficiente e disponibilizá-la para a comunidade científica. Algumas técnicas já estão bem desenvolvidas na linha de microfeixe: micro-PIXE, STIM e PBW (proton beam writing). A grande variedade de técnicas baseadas em feixes de íons de grande dimensão estimula estudos para a operacionalização dessas mesmas para o caso de feixes micrométricos. O estabelecimento e a operacionalização da técnica micro-NRA (reação nuclear) é importante para a consolidação de uma técnica capaz de determinar e mapear elementos leves que não são detectados com as técnicas atualmente em operação. Tais elementos, como por exemplo, carbono, nitrogênio e oxigênio, são os constituintes majoritários de grande parte dos materiais em estudo no LII. Neste estudo, apresentamos os parâmetros experimentais utilizados, bem como os resultados analíticos obtidos com a técnica de micro-NRA. Uma primeira avaliação sugere que a técnica tem grandes potencialidades para caracterização e mapeamento do carbono, enquanto que os resultados para o oxigênio e nitrogênio indicam a necessidade de uma técnica complementar. Adicionalmente, os resultados obtidos com micro-NRA foram comparados com os resultados provenientes de medidas com micro-PIXE utilizando um detector SDD com janela ultrafina, recentemente instalado na linha de microfeixe. Uma avaliação dos mapas elementares obtidos pelas duas técnicas indica que as medidas realizadas com micro-PIXE oferecem resultados com melhor estatística e mapas elementares de qualidade superior. / A couple of years ago, the Ion Implantation Laboratory (LII) at IF- UFRGS installed a microprobe station and ever since it has been under development. This is the first and unique ion microprobe station installed in Brazil and therefore it is of great interest to make it efficient and available to the scientific community. Some techniques are well developed in the microbeam station: micro-PIXE, STIM and proton beam writing. A wide variety of techniques based on broad ion beams stimulates further work for the implementation of such techniques for the case where the beam spot size is of the order of few micrometers. The study of the micro-NRA technique (Nuclear Reaction Analysis) is important since it can be used for the detection of light elements that are not detected with the techniques already in operation at the microprobe station. Such elements, such as carbon, nitrogen and oxygen are the major constituents of most materials under study in LII. In this study, we present the experimental parameters as well as the analytical results obtained with the micro-NRA technique. A preliminary assessment suggests that the technique has a great potential for the characterization and mapping of carbon, while the results for oxygen and nitrogen indicate the need for a complementary technique. Additionally, the results obtained with micro-NRA were compared with the results from measurements with micro-PIXE obtained with a SDD detector with ultra-thin window. An evaluation of the elemental maps obtained by the two techniques indicates that the measurements made with micro-PIXE provide results with better statistics and elemental maps with higher quality.

O Laboratório de Implantação Iônica (LII) do IF-UFRGS possui uma linha de microfeixe instalada há poucos anos e que se encontra em fase de otimização e desenvolvimento. Esta é a primeira e única linha de microfeixe de íons instalada no Brasil e, portanto, é de grande interesse torná-la eficiente e disponibilizá-la para a comunidade científica. Algumas técnicas já estão bem desenvolvidas na linha de microfeixe: micro-PIXE, STIM e PBW (proton beam writing). A grande variedade de técnicas baseadas em feixes de íons de grande dimensão estimula estudos para a operacionalização dessas mesmas para o caso de feixes micrométricos. O estabelecimento e a operacionalização da técnica micro-NRA (reação nuclear) é importante para a consolidação de uma técnica capaz de determinar e mapear elementos leves que não são detectados com as técnicas atualmente em operação. Tais elementos, como por exemplo, carbono, nitrogênio e oxigênio, são os constituintes majoritários de grande parte dos materiais em estudo no LII. Neste estudo, apresentamos os parâmetros experimentais utilizados, bem como os resultados analíticos obtidos com a técnica de micro-NRA. Uma primeira avaliação sugere que a técnica tem grandes potencialidades para caracterização e mapeamento do carbono, enquanto que os resultados para o oxigênio e nitrogênio indicam a necessidade de uma técnica complementar. Adicionalmente, os resultados obtidos com micro-NRA foram comparados com os resultados provenientes de medidas com micro-PIXE utilizando um detector SDD com janela ultrafina, recentemente instalado na linha de microfeixe. Uma avaliação dos mapas elementares obtidos pelas duas técnicas indica que as medidas realizadas com micro-PIXE oferecem resultados com melhor estatística e mapas elementares de qualidade superior. / A couple of years ago, the Ion Implantation Laboratory (LII) at IF- UFRGS installed a microprobe station and ever since it has been under development. This is the first and unique ion microprobe station installed in Brazil and therefore it is of great interest to make it efficient and available to the scientific community. Some techniques are well developed in the microbeam station: micro-PIXE, STIM and proton beam writing. A wide variety of techniques based on broad ion beams stimulates further work for the implementation of such techniques for the case where the beam spot size is of the order of few micrometers. The study of the micro-NRA technique (Nuclear Reaction Analysis) is important since it can be used for the detection of light elements that are not detected with the techniques already in operation at the microprobe station. Such elements, such as carbon, nitrogen and oxygen are the major constituents of most materials under study in LII. In this study, we present the experimental parameters as well as the analytical results obtained with the micro-NRA technique. A preliminary assessment suggests that the technique has a great potential for the characterization and mapping of carbon, while the results for oxygen and nitrogen indicate the need for a complementary technique. Additionally, the results obtained with micro-NRA were compared with the results from measurements with micro-PIXE obtained with a SDD detector with ultra-thin window. An evaluation of the elemental maps obtained by the two techniques indicates that the measurements made with micro-PIXE provide results with better statistics and elemental maps with higher quality.

Este trabalho apresenta as medidas das taxas de reação nuclear ao longo da direção radial da pastilha combustível por irradiação e posterior espectrometria gama de um fino disco de UO2 com enriquecimento de 4,3% no reator IPEN/MB- 01. A partir de sua irradiação, a taxa de captura radioativa e de fissão foram medidas em função do raio do disco utilizando um detector HPGe. Colimadores de chumbo foram utilizados para esse fim. O disco de UO2 é inserido no interior de uma vareta combustível desmontável e esta é então colocada na posição central do núcleo do reator IPEN/MB-01 e irradiada durante uma hora sob um fluxo de nêutrons de aproximadamente 9 x 108 n/cm2s. Na espectrometria gama, 10 colimadores com diâmetros diferentes foram utilizados, consequentemente, as reações nucleares de captura radioativa que ocorrem nos átomos de 238U e as fissões que ocorrem em ambos 235U e 238U são mensuradas em função de 10 regiões distintas do disco combustível. Correções de eficiência geométrica devido à introdução dos colimadores no sistema de detecção HPGe foram estimados usando o código MCNP-4C. Alguns valores calculados da taxa de reação nuclear de captura radioativa e fissão obtidos pela metodologia de Monte Carlo, utilizando o código MCNP-4C, são apresentados e comparados aos dados experimentais apresentando boa concordância. Além de taxas de reação nuclear, os índices espectrais 28ρ e 25δ foram obtidos para cada raio do disco combustível. / This work presents the measurements of the nuclear reaction rates along the radial direction of the fuel pellet by irradiation and posterior gamma spectrometry of a thin slice of fuel pellet of UO2 with 4,3% enrichment. From its irradiation the rate of radioactive capture and fission have been measured as a function of the radius of the pellet disk using a HPGe detector. Lead collimators has been used for this purpose. Simulating the fuel pellet in the pin fuel of the IPEN/MB-01 reactor, a thin UO2 disk is used. This disk is inserted in the interior of a dismountable fuel rod. This fuel rod is then placed in the central position of the IPEN/MB-01 reactor core and irradiated during 1 hour under a neutron flux of around 9 x 108 n/cm2s. For gamma spectrometry 10 collimators with different diameters have been used, consequently, the nuclear reactions of radioactive capture that occurs in atoms of 238U ans fissions that occur on both 235U and 238U are measured in function of 10 different region (diameter of collimator) of the fuel pellet disk. Corrections in the geometric efficiency due to introduction of collimators on HPGe detection system were estimated using photon transport of MCNP-4C code. Some calculated values of nuclear reaction rate of radioactive capture and fission along of the radial direction of the fuel pellet obtained by Monte Carlo methodology, using the MCNP-4C code, are presented and compared to the experimental data showing very good agreement. Besides nuclear reaction rates, the spectral indices 28ρ and 25δ have been obtained at each different radius of the fuel pellet disk.

O Laboratório de Implantação Iônica (LII) do IF-UFRGS possui uma linha de microfeixe instalada há poucos anos e que se encontra em fase de otimização e desenvolvimento. Esta é a primeira e única linha de microfeixe de íons instalada no Brasil e, portanto, é de grande interesse torná-la eficiente e disponibilizá-la para a comunidade científica. Algumas técnicas já estão bem desenvolvidas na linha de microfeixe: micro-PIXE, STIM e PBW (proton beam writing). A grande variedade de técnicas baseadas em feixes de íons de grande dimensão estimula estudos para a operacionalização dessas mesmas para o caso de feixes micrométricos. O estabelecimento e a operacionalização da técnica micro-NRA (reação nuclear) é importante para a consolidação de uma técnica capaz de determinar e mapear elementos leves que não são detectados com as técnicas atualmente em operação. Tais elementos, como por exemplo, carbono, nitrogênio e oxigênio, são os constituintes majoritários de grande parte dos materiais em estudo no LII. Neste estudo, apresentamos os parâmetros experimentais utilizados, bem como os resultados analíticos obtidos com a técnica de micro-NRA. Uma primeira avaliação sugere que a técnica tem grandes potencialidades para caracterização e mapeamento do carbono, enquanto que os resultados para o oxigênio e nitrogênio indicam a necessidade de uma técnica complementar. Adicionalmente, os resultados obtidos com micro-NRA foram comparados com os resultados provenientes de medidas com micro-PIXE utilizando um detector SDD com janela ultrafina, recentemente instalado na linha de microfeixe. Uma avaliação dos mapas elementares obtidos pelas duas técnicas indica que as medidas realizadas com micro-PIXE oferecem resultados com melhor estatística e mapas elementares de qualidade superior. / A couple of years ago, the Ion Implantation Laboratory (LII) at IF- UFRGS installed a microprobe station and ever since it has been under development. This is the first and unique ion microprobe station installed in Brazil and therefore it is of great interest to make it efficient and available to the scientific community. Some techniques are well developed in the microbeam station: micro-PIXE, STIM and proton beam writing. A wide variety of techniques based on broad ion beams stimulates further work for the implementation of such techniques for the case where the beam spot size is of the order of few micrometers. The study of the micro-NRA technique (Nuclear Reaction Analysis) is important since it can be used for the detection of light elements that are not detected with the techniques already in operation at the microprobe station. Such elements, such as carbon, nitrogen and oxygen are the major constituents of most materials under study in LII. In this study, we present the experimental parameters as well as the analytical results obtained with the micro-NRA technique. A preliminary assessment suggests that the technique has a great potential for the characterization and mapping of carbon, while the results for oxygen and nitrogen indicate the need for a complementary technique. Additionally, the results obtained with micro-NRA were compared with the results from measurements with micro-PIXE obtained with a SDD detector with ultra-thin window. An evaluation of the elemental maps obtained by the two techniques indicates that the measurements made with micro-PIXE provide results with better statistics and elemental maps with higher quality.

Submitted by Biblioteca do Instituto de Física (bif@ndc.uff.br) on 2017-03-07T19:11:45Z No. of bitstreams: 1 tese.pdf: 1848336 bytes, checksum: fa0f4841839066c5b192185cc32d8023 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-07T19:11:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese.pdf: 1848336 bytes, checksum: fa0f4841839066c5b192185cc32d8023 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Neste trabalho estudamos o efeito do processo de breakup (a quebra do projétil em dois ou mais fragmentos) na fusão induzido por um projétil que possui um próton fracamente ligado no núcleo. O estudo é realizado através do comportamento da distribuição de barreiras quase elástica do sistema em questão, o 8B+58Ni. A competição entre o canal de breakup e as excitações inelásticas e o comportamento dos potenciais de polarização correspondentes são estudados utilizando a poderosa ferramenta de cálculos de canais acoplados discretizados no contínuo. Em nossos estudos concluímos que o potencial repulsivo associado com o breakup tem a mesma intensidade que o potencial de polarização atrativo associado com os estados coletivos do alvo, cancelando-se mutuamente quando ambos são levados em conta. Também investigamos os efeitos dos acoplamentos de breakup na distribuição angular do espalhamento elástico. Foram realizados cálculos de distribuição angular em diversas energias de colisão e mostramos que nossos cálculos teóricos estavam em excelente acordo com os dados de Aguilera et al.. Mostramos também que excitações nucleares do alvo têm fraca influência na distribuição angular elástica, mas que a inclusão de acoplamentos entre estados do contínuo e essencial para reproduzir os dados. Para todos os cálculos utilizamos o código FRESCO. Para descrever o projétil 8B utilizamos um caroço de 7Be associado a um próton, com energias de separação de 0.137 MeV. O único estado ligado deste conjunto e o estado fundamental. / In this work the effect of the breakup process on the fusion induced by proton halo projectiles is investigated through the behavior of the quasi-elastic barrier distribution of the system 8B+ 58Ni. The competition between the breakup channel and the inelastic excitations and the behavior of their corresponding polarization potentials are studied by means of continuum discretized coupled channel (CDCC) calculations. In our studies we concluded that the repulsive potential associated with the breakup has the same intensity as the attractive potential associated with the collective states of the target, canceling each other when both are present. We also investigate the effects of breakup coupling on elastic scattering. We evaluate angular distributions at several collision energies and show that our theoretical results are in excellent agreement with the data of Aguilera et al.. We show that nuclear excitations of the target have a weak influence on the elastic angular distributions but that the inclusion of continuum-continuum couplings is essential to reproduce the data. For all calculations we used the FRESCO code. To describe the 8B projectile a core of 7Be plus a proton was used, with separation energy of 0.137 MeV. The only bound state of this set is the ground state.