Medidas de alta acurácia de poder de freamento para prótons com energia de alguns MeV

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Silva, Arilson da
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Electromagnetic interactions; Física nuclear; Fundamental interactions; Interações eletromagnéticas; Interações fundamentais; Interações nucleares; Nuclear interactions; Nuclear physics
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-08112023-121550/

O poder de freamento (tradução do termo em inglês: stopping power) é definido pela Comissão Internacional de Unidades e Medidas de Radiação como a energia média dissipada por um determinado íon energético, por unidade de comprimento de sua trajetória, ao tentar transpassar um determinado meio material. Essa dissipação pode se dar tanto pela interação do íon com os elétrons quanto com os núcleos atômicos do material, recebendo os nomes de poder de freamento eletrônico e nuclear, respectivamente. O desenvolvimento de modelos para este fenômeno complexo beneficia diretamente aplicações baseadas em feixes de partículas, como o tratamento de tumores com feixes de íons (proton therapy), a dopagem de semicondutores, funcionalização de superfícies, produção de nanoestruturas e materiais quânticos, modificação de materiais bidimensionais, entre outras. Neste trabalho, realizamos medidas de alta acurácia de poder de freamento eletrônico para prótons dos elementos níquel, paládio e titânio na faixa de energia de 0,93,6 MeV. Para isso usamos o método de transmissão e os valores médios da incerteza total (aleatória e sistemática) foram abaixo de 1%. Essas incertezas foram estimadas por procedimentos que contemplaram o rastreamento de todas as incertezas do experimento e das caracterizações dos materiais. Os resultados apresentam boa aderência a modelos semi-empíricos amplamente utilizados, e revelam que os modelos teóricos ainda apresentam desvios, apesar dos avanços recentes.