Avanços na determinação da distribuição em profundidade de elementos leves com resolução subnanométrica utilizando reações nucleares ressonantes

A utilização de reações nucleares ressonantes estreitas em baixas energias é uma ferramenta importante para a determinação de distribuições de elementos leves em filmes finos com resolução em profundidade subnanométrica. O objetivo do trabalho descrito ao longo da presente dissertação é aprimorar os métodos utilizados para a aquisição e interpretação das curvas experimentais. A obtenção das curvas experimentais consiste na detecção dos produtos das reações nucleares em função da energia das partículas incidentes, fazendo necessária variar a energia das partículas do feixe em passos discretos no intervalo desejado. Neste trabalho implementou-se um sistema automático para o controle e incremento da energia do feixe e monitoramento dos produtos das reações nucleares. Esse sistema de varredura automático de energia, além de aumentar consideravelmente a velocidade da medida, aumenta a qualidade das curvas experimentais obtidas. Para a interpretação das curvas de excitação experimentais, foi implementado um programa em linguagem de programação C, baseado na teoria estocástica, que permite simular numericamente as curvas de excitação. Para demonstrar a sua funcionalidade o método desenvolvido foi aplicado para verificar a estabilidade termodinâmica de filmes dielétricos ultrafinos depositados sobre silício, que foram posteriormente nitretados por plasma.

Efeito túnel multidimensional em reações nucleares

Pós-graduação em Física - IFT

Análise por feixes de íons de filmes finos dielétricos depositados por sputtering reativo e crescidos termicamente

Esta tese trata de filmes finos de materiais dielétricos depositados por sputtering reativo e crescidos termicamente que são analisados por métodos de feixes de íons. Como introdução aos nossos trabalhos, são abordados os princípios da deposição por sputtering com corrente contínua, com rádio-freqüências e em atmosferas reativas. Além disso, são apresentados os princípios de crescimento térmico em fornos clássicos e em fornos de tratamento térmico rápido. Também são descritos em detalhe os métodos análiticos de espectropia de retroespalhamento Rutheford e reações nucleares ressonantes e não-ressonantes para medir as quantidades totais e os perfis de concentração em função da profundidade dos vários isótopos utilizados, bem como o método de difração de raios-X. No que concerne à deposição por sputtering reativo de filmes finos de nitreto de silicio, nitreto de alumínio e nitreto duplo de titânio e alumínio, são estudados os processos de deposição, são caracterizados os filmes desses materiais e são estabelecidas correlações entre características dos filmes e os parâmetros de deposição. Quanto ao crescimento térmico em atmosferas reativas de filmes muito finos de óxido, nitreto e oxinitreto de sílicio, são apresentados modelos para o crescimento dos filmes de óxido de sílicio, é estudada a influência da limpeza do substrato de sílicio nos mecanismos de crescimento dos filmes de óxido de sílicio e são elucidados aspectos dos mecanismos de nitretação térmica do sílicio e de filmes de óxido de sílicio.

Filmes finos dielétricos para dispositivos microeletrônicos avançados

Apresentamos mecanismos de formação e de degradação térmica de filmes fi- nos (espessura da ordem de 10 nm) de diferentes dielétricos sobre substrato de silício monocristalino. Tendo em vista a aplicação dessas estruturas em MOSFETs (transistores de efeito de campo metal-óxido-semicondutor), estudamos o consagrado óxido de silício (SiO2), os atuais substitutos oxinitretos de silício (SiOxNy) e o possível substituto futuro óxido de alumínio (Al2O3). Nossos resultados experimentais baseiam-se em técnicas preparativas de substituição isotópica e de caracterização física com feixes de íons (análise com reações nucleares) ou raios- X (espectroscopia de fotoelétrons). Observamos que: (a) átomos de silício não apresentam difusão de longo alcance (além de ~ 2 nm) durante o crescimento de SiO2 por oxidação térmica do silício em O2; (b) nitretação hipertérmica é capaz de produzir filmes finos de oxinitreto de silício com até dez vezes mais nitrogênio que o resultante do processamento térmico usual, sendo que esse nitrogênio tende a se acumular na interface SiOxNy/Si; e (c) átomos de oxigênio, alumínio e silício migram e promovem reações químicas durante o recozimento térmico de estruturas Al2O3/SiO2/Si em presença de O2. Desenvolvemos um modelo de difusão-reação que poderá vir a permitir o estabelecimento de condições ótimas de processamento térmico para filmes finos de Al2O3 sobre silício a serem empregados na fabricação de MOSFETs.

Análise espectroscópica da estrela HD 150050: uma nova estrela gigante rica em lítio

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico

Estudo do fluxo de neutrino solar com o código evolutivo de Toulouse - Geneva

The study of solar neutrinos is very important to a better comprehension of the set of nuclear reactions that occurs inside the Sun and in solar type stars. The ux of neutrinos provides a better comprehension of the stellar structure as a whole. In this dissertation we study the ux of neutrinos in a solar model, addressing the neutrino oscillation, analyzing with the intention of determining and verify the distribution from a statistical point of view, since this ux depends on the particles intrinsic velocity distributions in stellar plasma. The main tool for this analysis was the Toulouse-Geneva Stellar Evolution Code, or TGEC, which allow us to obtain the neutrino ux values per reaction and per layer inside the Sun, allowing us to compare the observational results for the neutrino ux detected on experiments based on Cl37 (Homestake), Ga71 (SAGE, Gallex/GNO) and water (SNO). Our results show the nal distribution for neutrino ux as a function of the depth using the coordinates of mass and radius. The dissertation also shows that the equations for this ux are present in TGEC.

Estudo teórico da contribuição à dose de partículas secundárias geradas por Prótons de energias entre 100 e 200 MeV num Phantom de osso cortical

In proton therapy, the deposition of secondary particles energy originated by nuclear inelastic process (n, 2H, 3H, 3He and α) has a contribution in the total dose that deserves to be discussed. In calculations of plans implemented for routine treatment, the paid dose is calculated whereas the proton loses energy by ionization and or coulomb excitement. The contribution of inelastic processes associated with nuclear reactions is not considered. There are only estimates for pure materials or simple composition (water, for example), because of the difficulty of processing targets consisting of different materials. For this project, we use the Monte Carlo method employing the code MCNPX v2.50 (Monte Carlo N-Particle eXtended) to present results of the contribution to the total dose of secondary particles. In this work, it was implemented a cylindrical phantom composed by cortical bone, for proton beams between 100 and 200 MeV. With the results obtained, it was possible to generate graphics to analyze: the dose deposition relation with and without nuclear interaction, the multiplicity and percentage of deposited dose for each secondary particle and a radial dispersion of neutrons in the material

Estudo da contribuição do espalhamento nuclear não elástico na trajetória mais provável de prótons em alvo homogêneo composto de água

The Therapy with proton beam has shown more e ective than Radiotherapy for oncology treatment. However, to its planning use photon beam Computing Tomography that not considers the fundamentals di erences the interaction with the matter between X-rays and Protons. Nowadays, there is a great e ort to develop Tomography with proton beam. In this way it is necessary to know the most likely trajectory of proton beam to image reconstruction. In this work was realized calculus of the most likely trajectory of proton beam in homogeneous target compound with water that was considered the inelastic nuclear interaction. Other calculus was the analytical calculation of lateral de ection of proton beam. In the calculation were utilized programs that use Monte Carlo Method: SRIM 2006 (Stopping and Range of Ions in Matter ), MCNPX (Monte Carlo N-Particle eXtended) v2.50. And to analytical calculation was employed the software Wolfram Mathematica v7.0. We obtained how di erent nuclear reaction models modify the trajectory of proton beam and the comparative between analytical and Monte Carlo method

Estudo teórico da contribuição a dose de partículas secundárias geradas por prótons de energias entre 100-200 MeV num phantom de osso compacto

The contribution of the total dose due to deposition of secondary energy particles caused by nuclear inelastic processes (n, 2H, 3H, 3He and  ) in proton therapy is an opened problem and in discussion. In the calculations of plans implemented for routine treatment, the paid dose is calculated whereas that the proton loses energy by ionization and or coulomb excitement. The contribution of inelastic processes associated with nuclear reactions is not considered, mainly due to the difficulty of processing targets consisting of various materials. In this sense, there are only estimates for pure materials or simple composition (water, for example).This work presents the results of simulations by the Monte Carlo method employing the code MCNPX v2.50 (Monte Carlo N-Particle eXtended) of the contribution to the total dose of secondary particles. The study was implemented in a cylindrical phantom composed by compact bone, for monochromatic beams of protons between 100 and 200 MeV with pencil beam form

Contribuição a estratigrafia do Grupo Passa Dois no Rio Grande do Sul

O presente trabalho tem por finalidade estudar as relações estratigráficas das rochas consideradas do Grupo Passa Dois no Estado do Rio Grande do Sul. Este estudo foi feito através de levantamento de secções geológicas perpendiculares ao mergulho das camadas, em regiões cujo reconhecimento preliminar determinou serem as mais propícias para a demonstração das variações faciológicas das unidades. Foi completado com o estudo de testemunhos e perfis de sondagens e estabelecimento de secções colunares em áreas consideradas interessantes e que não se prestavam para um perfil contínuo. Foram feitas cinco seções, estudadas três áreas complementares e sete sondagens, cedidas pela Companhia Riograndense de Mineração - CRM. Os trabalhos de campo foram completados com estudos de laboratório que incluíram análises granulométricas, lâminas delgadas, testes colorimétricos e difração de Raios X. A integração dos dados de campo e de laboratório mostrou que: 1 - O grupo Passa Dois está constituído pelas Formações Irati e Estrada Nova, estando ausente a Formação Rio do Rasto, na faixa aflorante no Estado; 2 - A espessura do Grupo Passa Dois, na faixa aflorante no Estado varia ao redor de 100 metros; 3 - A Formação Irati apresenta duas fácies litológicas no Rio Grande do Sul. A primeira, quando presente, ocupa a posição basal e é caracterizada pela ocorrência de duas camadas de folhelhos pretos pirobetuminosos, associados com lentes calcárias fossilíferas. As camadas de folhelhos pretos contêm, entre elas, um pacote de folhelhos cinza com fratura concóide, com concreções calcárias de coloração amarelo-palha. Estas três camadas estão sobrepostas a um folhelho semelhante ao que está intercalado aos folhelhos pretos e contêm as mesmas lentes calcárias. A essa fácies é aqui proposta a designação fácies Tiaraju, indicando como área tipo a região a sul e a leste da estação Tiaraju, no município de São Gabriel. A segunda fácies, parcialmente sincrônica com a primeira, e que encerra a sedimentação Irati no Estado, é atípica da Formação Irati do resto da Bacia e pode ser descrita como folhelhos cinza-claros e cinza-escuros, às vezes com ritmitos na base, com laminação cruzada, com lentes calcárias de cor amarelo-palha. Em algumas áreas, como a Mina do Leão, os folhetos estão intercalados com siltitos e arenitos finos, de cor cinza, micáceos. A parte superior, a oeste de Pântano Grande, é cortada por veios verticalizados, espessura de 2 a 15 cm, preenchidos por sílica. Para esta fácies é proposta a designação fácies Valente e indicada como área-tipo a região a 5 quilômetros a norte do Passo do Valente, na estrada Bagé-Aceguá; 4 - O conteúdo fossilífero destas fácies da Formação Irati, no Rio Grande do Sul, é o mesmo; 5 - A Formação Estrada Nova também se apresenta com duas fácies litológicas bem distintas, sendo uma pelítica e outra arenosa. Em todas as regiões em que ambas ocorrem a arenosa situa-se no topo; 6 - O contato inferior da Formação Estrada Nova, com a Formação Irati, é marcado pelo aparecimento das cores vermelhas de alteração, que se intercalam com cores cinza-esverdeadas nos folhelhos e folhelhos sílticos. É considerado como topo da fácies inferior o aparecimento de arenitos muito finos em camadas lenticulares de pequena espessura que se alternam com lamitos vermelhos. Para a litofácies é aqui proposto o termo fácies Caveiras, sendo indicada como área tipo a região do Cerro das Caveiras no Município de Dom Pedrito; 7 - O contato superior da Formação Estrada Nova é com a Formação Rosário do Sul, sendo caracterizado pela ocorrência de arenitos médios, de coloração rosa, com estratificação cruzada planar ou acanalada, com conglomerados intraformacionais, ou de arenitos com estratificação ondulada. Este contato é, na maioria dos casos, erosivo sobre os sedimentos da Formação Estrada Nova, sendo aqui interpretado como discordante; 8 - O membro superior é caracterizado pela incidência de corpos lenticulares de arenitos muito finos e pela ocorrência de lentes calcárias com bordos irregulares, e de concreções calcárias elipsoidais de diâmetros de mais de dois metros. A este conjunto é aqui proposto o termo fácies Armada, sendo indicada como área tipo a região a leste do Rio Ibicuí da Armada, na estrada BR-293, no Município de Dom Pedrito; 9 - O conteúdo fossilífero da Formação Estrada Nova no Rio Grande do Sul, presentemente conhecido, não permite caracterizar qualquer das duas fácies.

Produção de partículas secundárias em reações de “spallation” induzidas por prótons

Cosmic radiation has been identi ed as one of the main hazard to crew, aircraft and sensitive equipments involved in long-term missions and even high-altitude commercial ights. Generally, shields are used in spatial units to avoid excessive exposure, by holding the incident radiation. Unfortunatelly, shielding in space is problematic, especially when high-energy cosmic particles are considered, due to the production of large number of secondary particles, mainly neutrons, protons and alpha particles, caused by spallation reactions and quasi-elastic processes of the corpuscular radiation with the shield. Good parameters for checking the secondary particle production at target material are diferential cross section and energy deposited in the shield. Addition experiments, some computer codes based on Monte Carlo method show themselves a suitable tool to calculate shield parameters, due to have evaluated nuclear data libraries implemented on the algorithm. In view of this, the aim of this work is determining the parameters evaluated in shielding materials, by using MCNPX code, who shows good agreement with experimental data from literature. Among the materials, Aluminium had lower emission and production of secondary particles

Determinación de la actividad radicular del Lima tahiti citrus aurantifolia (christm,) swing, mediante la variación de almacenamiento del agua del suelo, utilizando técnicas nucleares

Con el objetivo de determinar la actividad radicular y el patrón de distribución de las raíces activas del lima Tahití Citrus aurantifolia (Christm.) Swing., mediante la variación de almacenamiento de agua del suelo utilizando técnicas nucleares, se condujo un experimento en la finca San Bernardo, municipio de Masatepe, Departamento de Masaya. Se escogieron plantas de la misma edad, pureza varietal, características vegetativas uniformes y se establecieron en cada unidad experimental 4 tratamientos (50, 100, 150,200 cm de distancia del tronco), por 2 repeticiones para un total de 16 observaciones y se cubrió con plástico de polietileno negro en un área de 19.63 m2 que corresponde a un circulo de radio igual a 250 cm del tronco a cada árbol. En la época seca se tomaron lecturas, y la información obtenida y analizada permite concluir que en árboles de limón Tahití de 6 años de edad, y en las condiciones edafoclimáticas y de manejo del cultivo en que se llevó el experimento, presenta su actividad radicular directamente proporcional a las distancias horizontales del tronco del árbol, mediante el consumo total de agua en el volumen de suelo (O - 90 cm de profundidad), y a la vez directamente proporcional cada 30 cm de profundidad para un perfil de suelo de (O - 90 cm de profundidad), lo que indica presencia de un sistema radicular extenso y profundo.

Repertorio das ordenações, e leys do reyno de Portugal novamente correcto : accrescentado com muitas conclusões tiradas das mesmas ordenações, e com hum novo index no fim delle das materias das collecções, que se ajuntárão aos livros da ordenaçaõ novamente impressa : illustrado com copiosas remissões dos doutores, concordia das ordenações, leys extravagantes, decretos reaes, e assentos da relação, que se tem expedido, e feito desde a nova compilação das ordenações, e com muitas notas de casos praticos, e arestos, que deixarão apontados nas suas ordenações alguns grandes ministros deste reyno

Sob pé de imprenta: "Com as licenças necessarias, e privilegio real".