Desenvolvimento de templates para modelagem do espectro de linhas de desexcitação nuclear em explosões solares utilizando o pacote fluka

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dc.contributor.advisorSzpigel, Sérgio
dc.contributor.authorThereza, Raphael Malagoli
dc.date.accessioned2022-02-05T14:15:59Z
dc.date.available2022-02-05T14:15:59Z
dc.date.issued2021-08-18
dc.description.abstractA 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.pt_BR
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nívelpt_BR
dc.identifier.urihttps://dspace.mackenzie.br/handle/10899/28747
dc.language.isopt_BRpt_BR
dc.language.isoenpt_BR
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectexplosão solarpt_BR
dc.subjectprocessos nuclearespt_BR
dc.subjectespectro de raios-gamapt_BR
dc.subjectflukapt_BR
dc.titleDesenvolvimento de templates para modelagem do espectro de linhas de desexcitação nuclear em explosões solares utilizando o pacote flukapt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
local.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/2578978663165124pt_BR
local.contributor.advisorOrcidhttps://orcid.org/0000-0003-2529-2225pt_BR
local.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/0153943397333676pt_BR
local.contributor.board1Castro, Carlos Guillermo Giménez de
local.contributor.board1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5735720962238368pt_BR
local.contributor.board1Orcidhttps://orcid.org/0000-0002-8979-3582pt_BR
local.contributor.board2Costa, Joaquim Eduardo Rezende
local.contributor.board2Latteshttp://lattes.cnpq.br/7275059047419031pt_BR
local.description.abstractenThe analysis of the 𝛾-ray radiation emitted in solar flares, produced by interactions of electrons and ions accelerated to high-energies (∼ MeV to GeV) with nuclei from the ambient solar atmosphere, provides important diagnostics on the mechanisms of primary particle acceleration, as well as on the structure and evolution of the ambient magnetoactive plasma. The modelling and interpretation of observed 𝛾-ray emission spectra is generally carried out via best-fit of data using a set of independent templates and functions for the spectral components produced by the several relevant processes (bremsstrahlung of electrons and positrons, nuclear de-excitation, neutron capture, positron annihilation and decay of pions). Recent works have demonstrated the potential of the Monte Carlo package FLUKA as an effective tool for the simulation of nuclear processes in the context of solar flares, as well as its capability to implement a self-consistent treatment of all the typical components of observed 𝛾-ray emission spectra. The objective of this work is to optimize the simulations of nuclear processes in solar flares with the package FLUKA, aiming the development of templates for the modelling of 𝛾-ray emission spectra observed with instruments such as the Gamma-ray Burst Monitor (GBM) and the Large Area Telescope (LAT), both on board of the FERMI satellite, and the Reuven Ramaty High Energy Spectroscopic Imager (RHESSI). In order to accomplish that, we have implemented a new simulation strategy which allows to improve the statistics and the energy resolution of the generated 𝛾-ray emission spectra. Using this strategy, we have calculated nuclear de-excitation spectra which show good agreement with those calculated with the code developed by Murphy et al. (2009) considering the same model parameters.pt_BR
local.keywordssolar flarept_BR
local.keywordsnuclear processespt_BR
local.keywordsgamma-ray spectrumpt_BR
local.keywordsflukapt_BR
local.publisher.departmentCentro de Rádio Astronomia e Astrofísica Mackenzie (CRAAM)pt_BR
local.publisher.programCiências e Aplicações Geoespaciaispt_BR
local.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRApt_BR
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