Desenvolvimento de templates para modelagem do espectro de linhas de desexcitação nuclear em explosões solares utilizando o pacote fluka
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Tipo
Dissertação
Data de publicação
2021-08-18
Periódico
Citações (Scopus)
Autores
Thereza, Raphael Malagoli
Orientador
Szpigel, Sérgio
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Membros da banca
Castro, Carlos Guillermo Giménez de
Costa, Joaquim Eduardo Rezende
Costa, Joaquim Eduardo Rezende
Programa
Ciências e Aplicações Geoespaciais
Resumo
A análise da radiação emitida na faixa de raios-𝛾 em explosões solares, produzida por
interações de elétrons e íons acelerados a altas energias (∼ MeV a GeV) com núcleos
da atmosfera solar ambiente, fornece diagnósticos importantes sobre os mecanismos de
aceleração de partículas primárias, bem como sobre a estrutura e a evolução do plasma
magneto-ativo ambiente. A modelagem e interpretação de espectros de emissão de raios-𝛾
observados é geralmente realizada via melhor ajuste de dados utilizando-se um conjunto
de templates e funções independentes para as componentes espectrais produzidas pelos
vários processos relevantes (bremsstrahlung de elétrons e pósitrons, desexcitação nuclear,
captura de nêutrons, aniquilação de pósitrons e decaimento de píons). Trabalhos recentes
têm demonstrado o potencial do pacote Monte Carlo FLUKA como ferramenta efetiva
para a simulação de processos nucleares no contexto de explosões solares, bem como
sua capacidade de implementar um tratamento auto-consistente de todas as componentes
típicas de espectros de emissão de raios-𝛾 observados. O objetivo deste trabalho é otimizar
as simulações de processos nucleares em explosões solares com o pacote FLUKA, visando
o desenvolvimento de templates para a modelagem de espectros de emissão de raios-𝛾 de
eventos observados com instrumentos tais como o Gamma-ray Burst Monitor (GBM) e o
Large Area Telescope (LAT), ambos a bordo do satélite FERMI, e o Reuven Ramaty High
Energy Spectroscopic Imager (RHESSI). Para tanto, implementamos uma nova estratégia
de simulação que permite melhorar a estatística e a resolução em energia dos espectros de
emissão de raios-𝛾 gerados. Utilizando essa estratégia, calculamos espectros de linhas de
desexcitação nuclear que apresentam boa concordância com os calculados com o código
desenvolvido por Murphy et al. (2009) considerando os mesmos parâmetros de modelo.
Descrição
Palavras-chave
explosão solar , processos nucleares , espectro de raios-gama , fluka