Astrofisica Nuclear (30)

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O estágio seguinte da análise consiste na discriminação entre os eventos de interesse 
provenientes do mecanismo QF e os provenientes do SD. Do ponto de vista experimental, 
esse tipo de solução precisa de alguns testes relacionados com os valores do momento do 
espectador, neste caso, o nêutron.
A figura 5.18 representa o comportamento da energia relativa Eα8Be em função do 
momento do nêutron pn. A partir desse gráfico nota-se uma forte dependência entre a seção de 
choque da reação de 3 corpos e o momento do nêutron, ou seja, podemos assumir o nêutron 
como espectador da reação. Esse gráfico é conhecido na literatura como diagrama borboleta 
(butterfly-diagram) e confirma que é possível aplicar o THM à reação de 3 corpos afim de 
extrair a seção de choque da reação de 2 corpos de interesse. 
Figura 5.18: Espectro de Eα8Be (MeV) vs. pn (MeV/c) de acordo com as simulações da 
figura 5.7. À esquerda, para o canal α0, a faixa horizontal em 8,7 MeV revela a presença 
do estado excitado 16,11 MeV do 12C na região de interesse, onde |pn| < 30 MeV/c. À 
direita, para o canal α1, devido à baixa estatística não é possível identificar a contribuição 
dos estados do 12C, porém nota-se que existem eventos na região de interesse astrofísico 
com |pn| < 30 MeV/c. 
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O passo seguinte da análise consiste em estudar a distribuição experimental de 
momento do nêutron. Na hipótese do QF, o nêutron no canal de saída deve manter a mesma 
distribuição de momentos para o movimento relativo p - n que possuía dentro do deuteron. 
Desta forma, selecionando uma pequena região (8.59 < Eα8Be < 8.69 MeV) no espectro da 
figura 5.18 (esquerda), onde a seção de choque de 2 corpos pode ser considerada praticamente 
constante, e dividindo pelo fator de espaço de fase KF obtido por simulação Monte Carlo, 
obtém-se o gráfico da figura 5.19, proporcional à distribuição de momentos do nêutron dentro 
do deuteron, a qual é descrita pela função de Hultèn (4.2). O gráfico da distribuição de 
momentos foi obtido para o canal α0 (figura 5.19). A compatibilidade entre os dados 
experimentais e a função teórica de Hulthèn para o movimento relativo p - n dentro do 
deuteron representa uma forte evidência de que o nêutron age como espectador durante a 
quebra (break-up) que ocorre na reação 2H(11B,α0
8Be)n. Após essa evidência experimental, é 
possível concluir que o mecanismo QF está presente na região de energias de relevância 
astrofísica, permitindo extrair os resultados astrofísicos de interesse por meio do THM. 
Já no caso do canal α1, devido a baixa estatística não foi possível gerar a distribuição 
experimental de momentos do nêutron. Mesmo com a baixa estatística e não sendo possível 
realizar todos os testes presentes em uma análise típica THM, considerou-se que o mecanismo 
QF está presente para |pn| < 30 MeV/c e foi possível extrair o comportamento do fator 
astrofísico S(E) onde nota-se a presença das duas ressonâncias esperadas em torno de 150 e 
620 keV. Como veremos adiante, esse estudo representa um primeiro estágio da uma análise 
típica utilizando o THM para o canal α1 da reação 11B(p,α)8Be e estabelece os caminhos para 
um próximo experimento que será proposto em breve, para o qual algumas sugestões de 
melhoria serão dadas mais adiante.
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