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
2021-08-18
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
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
Citação