Renato Higa.

Planejamento da Matemática I e Plano de Ensino para a implementação na Engenharia Química da EPUSP. Está servindo de modelo para a disciplina unificada envolvendo Cálculo, Álgebra Linear, Programação e Física para os cursos de engenharia da EPUSP.

This project aims at the relativistic and non-relativistic theory of few-body systems with application to scattering, structure of light and exotic nuclei, hadrons and nuclear matter equation of state. It includes complementary experiments involving nuclear reactions of astrophysical interest induced by light nuclei with cluster structure.

A energia de ligação dividida pelo número de massa atômica para núcleos ?normais?,
fortemente ligados, é cerca de 7,5 MeV/nucleon. As energias necessárias para romper os
núcleos chamados de fracamente ligados estão bem abaixo desse valor. Devido a essa
propriedade, as reações envolvendo núcleos fracamente ligados são muito mais complexas e
interessantes: o canal de quebra no contínuo afeta todos os demais canais de reação e fornece
informações suplementares sobre as propriedades desses sistemas. Outro aspecto desses
núcleos é que muitos são estruturados em cluster, o que até agora constitui um desafio
experimental e teórico em física nuclear.
O objetivo deste projeto é o estudo de reações nucleares utilizando projéteis estruturados
em clusters, fracamente ligados, tanto radioativos como estáveis. Este assunto de pesquisa é
comum a vários pesquisadores que trabalham em física nuclear fundamental no Laboratório
Aberto de Física Nuclear (LAFN) do IFUSP, que conta o Acelerador Pelletron Tandem 8MV
e o sistema Radioactive Ion Beams in Brasil (RIBRAS). O sistema RIBRAS em operação
desde 2004, e fornece feixes de íons radioativos leves produzidos por reações de
transferência, como 6 He, 8 Li, 7 Be, 10 Be, 12 B, and 8 B, que são separados e focalizados por dois
solenóides supercondutores.
Propomos realizar experimentos onde a estrutura do cluster é claramente manifestada e
será observada de forma exclusiva por meio da detecção em coincidência de dois clusters
carregados emergindo da quebra, ou coincidência entre clusters carregados e raios γ emitidos,
para observar clusters excitados, um aspecto que tem muito interesse teórico. Já temos alguns
telescópios de silício de grande área, com detectores pixelados, e modernos detectores de
raios γ cintiladores (tipo LYSO) com fotomultiplicadoras de silício (SiPM). Porém, visando
realizar medidas experimentais em coincidência temporal (que normalmente apresentam
baixas taxas de contagem) com boa estatística, precisamos aumentar a eficiência geométrica
do nosso sistema de detecção, utilizando um número maior de detectores acoplados a módulos
eletrônicos modernos.

O objetivo principal de nosso programa de pesquisa é de desenvolver formalismos e cálculos que descrevem, em primeiro lugar, a estrutura e reações de núcleos exóticos. Características singulares destes núcleos são sua baixa energia de ligação e sua estrutura inhomogênea de caroço - halo ou de aglomerados menores. Tais propriedades são especialmente importantes em reações, onde a dissociação do núcleo exótico em constituentes menores se torna um dos canais de reação mais importantes. Para descrever a estrutura e reações destes núcleos, este grupo de pesquisadores se dedica a estudar modelos e métodos (numéricos e analíticos) aplicáveis tanto à física de muitos corposde núcleos e partículas quanto a de átomos. Entre os fenômenos estudados pelo equipe são: as propriedades de aglomerados (clusters) nucleares e as correlações entre quarks e/ou núcleons esperados em matéria nuclear e observados em núcleos finitos e em reações nucleares envolvendo núcleos exóticos ou núcleos altamente excitados. Os modelos que são desenvolvidos têm como objetivo a reprodução de resultados experimentais e, dessa forma, a compreensão e/ou verificação das leis básicas da natureza obedecidas pelas sistemas sendo estudado. Os métodos analíticos e numéricos utilizados, e muitas vezes desenvolvidos pelo próprio grupo, contemplam técnicas para se resolver as equações dinâmicas (relativísticas e não - relativísticas) que se aplicam aos modelos em estudo.