Apresentação
Grupo de Reacções Nucleares
O grupo de Reacções Nucleares (RN) pertencente ao Centro de Física Nuclear da Universidade de Lisboa (CFN-UL) e tem como objectivo o estudo experimental de reacções nucleares relevantes para astrofísica nuclear e o desenvolvimento de técnicas analíticas baseadas em reacções nucleares.
A nível nacional, o trabalho tem decorrido no Laboratório de Aceleradores e Tecnologias de Radiação (LATR) do CTN, com a utilização do acelerador Van de Graaff de 2,5 MV. Estão planeados novos projectos, no âmbito da astrofísica nuclear, envolvendo o acelerador Tandem 3MV, que irão tirar partido dos feixes de iões pesados e da alta sensibilidade da linha de espectroscopia de massa (AMS) com a resolução de 30 mmAMS.
Internacionalmente, o grupo esteve envolvido no projecto LUNA [Laboratory for Underground Nuclear Astrophysics, do Laboratori Nazionali del Gran Sasso (LNGS) em Itália] e estabeleceu colaboração com o grupo do Prof. Claus Rolfs, da Universidade de Bochum.
Quanto a técnicas analíticas, o trabalho tem incidido essencialmente sobre o desenvolvimento de um método PIGE (Proton-Induced Gamma-Ray Emission) sem recurso a padrões. Para energias inferiores a 2,5 MeV o trabalho estará concluído em breve, devendo ser estendido a energias mais altas com utilização do acelerador Tandem 3MV. Esta técnica, complementar das existentes no LATR, irá abrir novas perspectivas de aplicação nas áreas do ambiente, dos materiais, das ciências da saúde e da geologia.
1. Principais Actividades
Relativamente a reacções relevantes para a astrofísica nuclear, o grupo de Reacções Nucleares esteve envolvido, no âmbito da colaboração internacional LUNA, na medição da reacção 14N(p,g)15O do ciclo CNO, para energias tão baixas como o pico Gamow do Sol, e no estudo sistemático dos efeitos de blindagem electrónica.
No CTN foram estudadas as reacções 6,7Li(p,a)3,4He e 7Li(p,p)7Li. Estão planeados novos projectos na área da astrofísica nuclear com a utilização do acelerador Tandem de 3MV, que irão tirar partido dos feixes de iões pesados e da alta sensibilidade da linha de AMS.
Para o desenvolvimento de um método PIGE (Proton-Induced Gamma-Ray Emission), sem recurso a padrões, foi elaborado o programa ERYA (Emitted Radiation Yield Analysis) que integra as secções eficazes das reacções relevantes ao longo da profundidade das amostras. Para este efeito foram medidas as reacções (p,p'g) em Li, B, F, Na, Mg and Al. para energias até 2,4 MeV. A validação do método foi feita através da comparação dos valores calculados com os experimentais obtidos, com amostras de composição conhecida. O método será estendido a energias mais elevadas, com recurso ao acelerador Tandem 3MV, e a outros elementos como Be, C e O.
Projectos em curso:
- Reacções nucleares com produção de radiação gama em Be, C, O e Mg;
- Estudo por AMS de reacções nucleares relevantes para a astrofísica nuclear;
- Blindagem electrónica em isótopos de massa média.
2. Prestação de Serviços
Prestação de serviço disponível:
- Técnica quantitativa (PIGE – Proton-Induced Gamma-Ray Emission) para a análise de Li, B, F, Na, Mg e Al em amostras sólidas; análise em profundidade por reacções nucleares ressonantes.
Contactar o responsável por email.
3. Equipamentos e Infraestruturas
Equipamentos operados pelo grupo:
- Linha de reacções no acelerador Van de Graaff incluindo:
- 2 detector Ge (HP) 45% e electrónica associada;
- 2 detectores de partículas móveis (entre 90º e 165º) e electrónica associada;
- 2 posicionador X-Y de amostras.