Limitações impostas por modelos de estrutura nuclear tipo RPA sobre decaimento beta duplo

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Ferreira, Vitor dos Santos
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto de Física Armando Dias Tavares; Brasil; UERJ; Programa de Pós-Graduação em Física
• Palavras-chave em Português: pn-QRPA model; Double Charge-Exchange; Neutrinos; (pn,2p2n)-QTDA Model; Nuclear models; Nuclear structure; Particles (Nuclear physics); Modelo de pn-QRPA; Dupla Troca de Carga; Modelo de (pn,2p2n)-QTDA; Modelos nucleares; Estrutura nuclear; Partículas (Física nuclear); CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA NUCLEAR::ESTRUTURA NUCLEAR
• Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/16418

Nesse trabalho foram obtidos os momentos nucleares para ambos os modos de decaimento beta duplo, com e sem emissão de neutrinos, usando modelos de estrutura nuclear microscópicos, do tipo RPA (Random Phase Approximation). Para isso, foi elaborado um novo método de implementação do modelo pn-QRPA (proton nêutron-Quasiparticle Randon Phase Approximation) ao decaimento beta duplo, resolvendo apenas uma equação de pn-QRPA para o núcleo intermediário, além de recorrer a restauração parcial de simetria SU(4) para fixar os parâmetros da interação residual, tornando o método preditivo, uma vez que os momentos nucleares obtidos estão na mesma ordem dos momentos experimentais para os seguintes núcleos 48Ca, 76Ge, 82Se, 96Zr, 100Mo, 128,130Te e 150Nd. É importante mencionar que o modelo de pn-QRPA foi desenvolvido como objetivo descrever a estrutura nuclear das transições que envolvem troca de carga simples, (N, Z) → (N ∓ 1, Z ± 1) e quando este é aplicado a transições troca de carga dupla surgem limitações em descrever alguns observáveis tais como: energias de excitação do núcleo filho, valores Q de reação e Elementos de Matriz Nuclear de estados excitados, além de apresentar uma extrema sensibilidade com a parametrização do canal partícula-partícula. Para superar essas limitações recorremos a uma extensão do modelo de QTDA (Quasiparticle Tamm-Dancoff Approximation) com quatro quasipartículas, aplicado pela primeira vez ao decaimento beta duplo nesse trabalho utilizando o campo médio de BCS. Esse modelo foi denominado (pn,2p2n)-QTDA e supera às limitações enfrentadas pelo modelo de pn-QRPA, além disso obtém as energias de todos os estados excitados 0+ e 2+, fornece também os espectros de energia das transições de Fermi e Gamow-Teller DCE, bem como como as localizações das ressonâncias correspondentes e suas regras de soma, quando esse é aplicado ao decaimento beta duplo. Essas últimas são relevantes para as reações com dupla troca de carga e o decaimento beta duplo, uma vez que as estrutura nuclear é a mesma; essa correlação não existe dentro do modelo pn-QRPA. Assim, o modelo (pn,2p2n)-QTDA, é considerado uma extensão natural do modelo de pn-QRPA, direcionado para deescrever os fenômenos nucleares presentes em transições com Dupla Troca de Carga. Assim os cálculos numéricos detalhados são apresentados para os processos (N, Z) → (N − 2, Z + 2) em 48Ca →48Ti e o processo (N, Z) → (N + 2, Z − 2) em 96Ru →96Mo, envolvendo todos os estados finais 0+ e 2+.