Espectroscopia gama aplicada -->

Desenvolvimento da Espectroscopia Gama

 

Responsáveis: O. Helene, V.R. Vanin e N.L. Maidana. Outros participantes: P.R. Pascholati, I.D. Goldman, R.M. Castro, R. Tramontano, E. Nascimento, Z. Guimarães, C. Guimarães e J. M. Hormaza (IFUSP), M.S. Dias e M.F. Koskinas (IPEN) e C. Takiya (UFSBa)

 

Desenvolvemos sistemas de deteção de raios-gama para medidas de espectros simples e de coincidência. Utiliza-se eletrônica modular e interfaces nos padrões ISA, CAMAC e ECL, com os componentes centrais desenvolvidos no Laboratório do Acelerador Linear. Atualmente, o multidetetor conta com 4 detetores de HPGe, um deles emprestado, sendo os usos principais as medidas de aniquilação de pósitrons, correlação angular e espectroscopia de fontes radioativas para determinação tanto de esquemas de decaimento e probabilidades de emissão quanto de energias de transição gama.

Utilizando o sistema multicanal, medimos a seção de choque da reação 57Co(n,g)58Co e 232Th(n,g)233Th, utilizando o fluxo de nêutrons do reator do IPEN. O multicanal foi desenvolvido no Laboratório e suporta taxas de contagem elevadas, até ~50 kHz, dispondo de um relógio de tempo vivo especial que facilita a correção do empilhamento. Os resultados obtidos para a seção de choque térmica e a integral de ressonância foram interpretados utilizando-se múltiplas ressonâncias do tipo Breit-Wigner em baixas energias e o modelo ótico em energias mais elevadas. O estudo das reações nucleares do 232Th e dos núcleos obtidos nas sucessivas reações de captura destinam-se ao aprofundamento da compreensão do ciclo de combustível em reatores nucleares baseados nesse elemento.

Seções de choque e curvas de decaimento nucleares, como as que observamos em nossos experimentos, precisam ser deconvoluidas. Desenvolvemos um método de deconvolução dos dados de produção total baseado no Método dos Mínimos Quadrados que exige regularização do espectro por um método de variância mínima sempre que se obtém variâncias muito grandes e/ou correlações próximas a 1 ou –1.

No ajuste de espectros de correlação angular perturbada dependente do tempo, TDPAC, ao invés do procedimento habitual de ajustar uma razão entre espectros obtidos a ângulos diferentes, ajustamos diretamente todos os espectros de diferença de tempo obtidos, o que, considerando os espectrômetros utilizados comumente, leva a ajustar cerca de 60 parâmetros a 12 espectros, num total de ~6000 pontos experimentais. Um  aspecto interessante da aplicação deste método é determinar as referências temporais de cada par de detetores, evitando atenuações e batimentos devidos a deficiências de sincronia no método convencional. O outro aspecto importante relaciona-se aos parâmetros de atenuação da correlação angular, que modelam o efeito das imperfeições cristalinas na dispersão das freqüências de transição entre os estados da estrutura hiperfina. O ajuste de parâmetros de atenuação diferentes para as diferentes freqüências permite obter informação sobre a distorção da estrutura cristalina provocada por impurezas.