Astrofísica
Nuclear Experimental – Desenvolvimento de Detetores Gasosos e Instrumentação
Responsáveis: Iuda
D. Goldman e Paulo R. Pascholati
Colaboradores: Eric B.
Norman (LBL)
Edgardo Browne (LBL)
Kenneth Krane (OSU)
Valdir Sciani (IPEN)
Carmem C. Bueno (IPEN)
Josemary A.C. Gonçalves (IPEN)
Cláudio C. Motta (CTMSP)
Vito R. Vanin
Nora L. Maidana
Bolsistas: Diogo Tridapalli (I.C.)
Eik Tenório (Doutoramento)
Francis Bringas Gutierrez (Doutoramento)
Paulo H. F. de Oliveira (Mestrado)
Tiago P. Peixoto (I.C.)
Técnicas de
Espectroscopia Nuclear sofisticadas, desenvolvidas no Laboratório do Acelerador
Linear – LAL, são extremamente apropriadas para a detecção de transições muito
fracas e/ou radioatividades de baixa intensidade.
Acompanhando o
desenvolvimento de técnicas de medição, procedimentos estatísticos e
procedimentos computacionais foram desenvolvidos, que tornaram possíveis
determinações de intensidade, acompanhamentos de meia vidas e entre fatores visualização
de espectros mais compreensíveis.
Técnicas inicialmente
utilizadas em determinações de esquemas de desintegração passaram a ser
utilizadas em um contexto mais amplo, permitindo a obtenção de resultados
interessantes, diretamente aplicáveis a Astrofísica Nuclear.
A denominação que
damos a esta atividade se deve a que fenômenos ou observações astrofísicas,
relacionadas a processos nucleares, podem em alguns casos se transformarem em
medições em um laboratório de Espectroscopia Nuclear, cujo instrumento
principal é um detector de Ge, de alta eficiência e resolução, adaptado em
condições de fundo radioativo baixo ou completamente conhecido.
Entre as medições que
foram realizadas no passado recente e têm sido realizadas temos:
a)
Medições
de meias vidas longas, com grande precisão: 50-100 anos;
b)
Produção
e medição de nuclídeos de meias vidas longas;
c)
Medições
de secções de choque em reações raras, por exemplo; (p,2a);
d)
Radioatividades
muito pouco intensas, induzidas pela radiação cósmica.
A determinação experimental
de parâmetros de transporte de elétrons em gases em regime de multiplicação, em
particular a velocidade de deriva e o coeficiente efetivo de multiplicação, em
campos elétricos muito elevados com a utilização de misturas gasosas adequadas
à operação, em regime de avalanche, de detectores gasosos é importante para o
desenvolvimento destes detectores para partículas elementares. O conhecimento
de tais parâmetros será importante para a compreensão dos processos físicos
envolvidos na operação dos detectores e possibilitará a otimização do projeto e
construção dos mesmos. Paralelamente a este projeto se encontra em andamento o
desenvolvimento de um sistema de aquisição de dados para o estudo dos
parâmetros característicos de detectores gasosos.
Válvulas de ondas
progressivas (TWT) são dispositivos importantes de amplificação de microondas para
aplicações em comunicação e em radares. Tais válvulas empregam uma estrutura de
ondas lentas, que pode ser obtida utilizando-se uma hélice metálica no interior
de uma guia de onda circular. Está sendo realizado o estudo via simulação
computacional para o desenvolvimento de um projeto destas válvulas. Tal estudo
envolve a elaboração dos programas computacionais para a simulação.