Biofísica Nuclear

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Efectos del continuo en las reacciones de transferencia entre Marta HD 1 , Donangelo R 2 , Fern´ andez Niello JO 3 , Pacheco AJ 3 1 Inst. de F´ ısica, Fac. de Ingenier´ ıa, Uruguay 2 UFRJ, Rio de Janeiro, Brasil Departamento de F´ ısica,TANDAR, CNEA Los c´alculos de reacciones de transferencia entre iones pesados son usualmente realizados considerendo so- lamente los estados inicial y final de la part´ ıcula transferida. Esto implica que los dem´ as estados ligados y todos los estados en el continuo son ignorados. En este trabajo mostramos, mediante un modelo simpli- ficado, que la influencia de los estados del continuo puede ser muy importante. Consideramos los carozos como pozos cuadrados que sufren una colisi´ on en la cual el movimiento relativo es impuesto. Resolvemos la ecuaci´ondeSchr¨ odinger dependiente del tiempo, y calculamos la probabilidad de que una part´ ıcula (neutr´ on) inicialmente ligada a uno de los pozos est´ e ligada al otro al final de la colisi´on. A los efectos de comparar tambi´ en se hacen los c´alculos del mismo problema pero restringiendo el espacio de las funciones de onda a una combinaci´ on lineal de los dos estados ligados anteriormente mencionados. Distribuciones de barreras de fusi´ on en los sistemas 35Cl 105,106,110Pd obtenidas a partir de las secciones eficaces del canal cuasiel´ astico Balpardo C 1 , Ortega M 1 , Testoni JE 2 , Abriola D 2 , DiGregorio DE 2 , Fernandez Niello JO 2 , Mart´ ı GV 2 , Pacheco AJ 2 , Spinella MR 2 1 FCEyN, UBA, Bs As 2 TANDAR, CNEA, Bs As Se presentan las distribuciones de barreras de fusi´ on para los sistemas 35 Cl 105,106,110 Pd deducidas a partir del alculo de la primera derivada respecto de la energ´ ıa incidente de la secci´on eficaz de dispersi´ on cuasiel´ astica experimental relativa a la dispersi´on de Rutherford. Estas secciones eficaces fueron medidas en el laboratorio del acelerador TANDAR a ´ angulos traseros y energ´ ıas pr´ oximas a la barrera Coulombiana. Las distribuciones de barreras de fusi´ on obtenidas a partir de los datos experimentales se comparan con resultados de un modelo te´ orico simple de canales acoplados. Sistema port´ atil de an´ alisis PIXE utilizando una fuente de part´ ıculas alfa Romano CL 1 , Stoliar PA 2 , Debary ME 2 1 UBA 2 CNEA Se desarroll´ o un sistema de an´ alisis PIXE (Emisi´ on de rayos X inducidos por part´ ıculas cargadas) utilizando una fuente de part´ ıculas alfa. La t´ ecnica PIXE permite calcular en forma cualitativa y cuantitativa la composici´ on y concentraci´ on de muestras finas y gruesas. El sistema consiste en una fuente 244 Cm de 6,7mCi, un detctor de rayos X port´ atil de silicio hiperpuro de 7mm 2 y 300μm de espesor. se desarroll´ o un sistema de simulaci´ on de tipo Montecarlo para calcular la eficiencia del sistema y la distribuci´ on de part´ ıculas sobre las muestras. Para comprobar el funcionamiento del sistema se fabricaron muestras finas (material de referncia IAEA) cuyos espesores oscilaban entre 0,3mg/g a 1,7mg/g, y como gruesas, cil´ ındros de acero y lat´ on. Los resultados obtenidos fueron comparados con algunas de las mediciones realizadas con el acelerador de iones pesados Tandar utilizando haces de 16 O a 50MeV como fuente de excitaci´ on de las muestras. Resonancias de dos part´ ıculas Id Betan, R. FCEIA-IFIR, Rosario 1

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La física nuclear es una rama de la física que estudia las propiedades y el comportamiento de los núcleos atómicos. En un contexto más amplio, se define la física nuclear y de partículas como la rama de la física que estudia la estructura fundamental de la materia y las interacciones entre las partículas subatómicas. Asimismo, la física nuclear es conocida mayoritariamente por la sociedad, por el aprovechamiento de la energía nuclear en centrales nucleares y en el desarrollo de armas nucleares, tanto de fisión nuclear como de fusión nuclear.

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  • Efectos del continuo en las reacciones de transferencia entre

    Marta HD1, Donangelo R2, Fernandez Niello JO3, Pacheco AJ31 Inst. de Fsica, Fac. de Ingeniera, Uruguay

    2 UFRJ, Rio de Janeiro, Brasil

    Departamento de Fsica,TANDAR, CNEA

    Los calculos de reacciones de transferencia entre iones pesados son usualmente realizados considerendo so-lamente los estados inicial y final de la partcula transferida. Esto implica que los demas estados ligadosy todos los estados en el continuo son ignorados. En este trabajo mostramos, mediante un modelo simpli-ficado, que la influencia de los estados del continuo puede ser muy importante. Consideramos los carozoscomo pozos cuadrados que sufren una colision en la cual el movimiento relativo es impuesto. Resolvemos laecuacion de Schrodinger dependiente del tiempo, y calculamos la probabilidad de que una partcula (neutron)inicialmente ligada a uno de los pozos este ligada al otro al final de la colision. A los efectos de comparartambien se hacen los calculos del mismo problema pero restringiendo el espacio de las funciones de onda auna combinacion lineal de los dos estados ligados anteriormente mencionados.

    Distribuciones de barreras de fusion en los sistemas 35Cl 105,106,110Pdobtenidas a partir de las secciones eficaces del canal cuasielastico

    Balpardo C1, Ortega M1, Testoni JE2, Abriola D2, DiGregorio DE2, Fernandez Niello JO2, Mart GV2,Pacheco AJ2, Spinella MR2

    1 FCEyN, UBA, Bs As2 TANDAR, CNEA, Bs As

    Se presentan las distribuciones de barreras de fusion para los sistemas 35Cl 105,106,110Pd deducidas a partir delcalculo de la primera derivada respecto de la energa incidente de la seccion eficaz de dispersion cuasielasticaexperimental relativa a la dispersion de Rutherford. Estas secciones eficaces fueron medidas en el laboratoriodel acelerador TANDAR a angulos traseros y energas proximas a la barrera Coulombiana. Las distribucionesde barreras de fusion obtenidas a partir de los datos experimentales se comparan con resultados de un modeloteorico simple de canales acoplados.

    Sistema portatil de analisis PIXE utilizando una fuente de partculas alfa

    Romano CL1, Stoliar PA2, Debary ME21 UBA

    2 CNEA

    Se desarrollo un sistema de analisis PIXE (Emision de rayos X inducidos por partculas cargadas) utilizandouna fuente de partculas alfa. La tecnica PIXE permite calcular en forma cualitativa y cuantitativa lacomposicion y concentracion de muestras finas y gruesas. El sistema consiste en una fuente 244Cm de6,7mCi, un detctor de rayos X portatil de silicio hiperpuro de 7mm2 y 300m de espesor. se desarrollo unsistema de simulacion de tipo Montecarlo para calcular la eficiencia del sistema y la distribucion de partculassobre las muestras. Para comprobar el funcionamiento del sistema se fabricaron muestras finas (material dereferncia IAEA) cuyos espesores oscilaban entre 0,3mg/g a 1,7mg/g, y como gruesas, cilndros de acero ylaton. Los resultados obtenidos fueron comparados con algunas de las mediciones realizadas con el aceleradorde iones pesados Tandar utilizando haces de 16O a 50MeV como fuente de excitacion de las muestras.

    Resonancias de dos partculas

    Id Betan, R.FCEIA-IFIR, Rosario

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  • Liotta, R. J.KTH, Estocolmo

    Usando una representacion de particula simple formada por estados ligados, resonancias y un conjuntodiscreto de estados de scattering a lo largo de una curva en el plano complejo evaluamos los estados resonantesde dos particulas.

    Preparacion de cortes histologicos para irradiar con el microhaz de ionespesados del acelerador TANDAR

    Stoliar PA1, Caraballo ME1, Kreiner AJ1, Schwint AE2, Debray ME1, Romano CL1, Curiale J2, SomacalH2

    2 DR, CNEA

    1 DF, CNEA3 ECyT. USM

    Una de las aplicaciones mas interesantes de un microhaz es el estudio de la microdistribucion, a nivel tisulare intracelular, de diferentes elementos en un corte histologico utilizando la tecnica PIXE. En particularesta tecnica puede ser importante a la hora de determinar la microdistribucion de drogas en relacion conuna posible terapia por captura neutronica. Esta informacion puede ser muy util para evaluar el potencialterapeutico y optimizar las estrategias de administracion de diferentes compuestos. Este estudio se inscribeen ese contexto y es una colaboracion entre fisicos y radiobiologos. Los cortes de tejidos frescos fueronobtenidos a partir de muestras de animales de laboratorio inyectados con drogas especficas. Se prepararoncortes de tejidos de hgado, bolsa de la mejilla y tumor de la bolsa de la mejilla de Hamster. Las piezas fueroninmediatamente llevadas a un criostato y congeladas a temperaturas de entre -10 y -20 oC a los efectos deevitar cualquier migracion de iones que pudiera alterar la distribucion in-vivo. Posteriormente se efectuaroncortes de 10m de espesor que fueron depositados sobre soportes ultralimpios y ultradelgados (0.15m) depolicarbonato. Siempre congeladas se transfirieron al liofilizador para la eliminacion de la humedad de lamuestra.

    Microhaz de iones pesados en el acelerador Tandar

    Stoliar PA1, Debray ME1, Kreiner AJ1, Kesque JM1, DiPaolo Hi1, Davidson J2, Davidson M2, SomacalH3, Romano CL, Burlon A1

    1 DF, CNEA, Bs As2 CONICET

    3 ECyT, USM

    Durante el ano 2001 se realizaron las primeras pruebas con el microhaz de iones pesados del aceleradorTandar, obteniendose un haz de 16O (en el rango de 30MeV a 50MeV) con una extension espacial transversalde 2 x 4m2 con una corriente de 10pA. De acuerdo a la planificacion original y a partir de la experienciaganada durante las primeras pruebas, se han implementado en la lnea de irradiacion nuevos instrumentos demedicion y diagnostico. Entre estos se cuentan: 1) Una copa de Faraday con sensibilidad de femto-Amperes,para normalizacion y analisis cuantitativo. 2) Un detector de rayos X de Si(Li) de 80mm2, modificado paraoptimizar la eficiencia geometrica para PIXE. 3) Un detector de Si de barrera de superficie para obtenerimagenes de densidad (STIM). 4) Dos nuevos sistemas de colimacion comandables remotamente. Uno deellos de alta precision, requerido para la tecnica STIM. 5) Un sistema optico para obtener imagenes de buenaresolucion de la muestra in-situ. 6) Se optimizo asimismo el monitor de perfil de haz a la entrada al microhazpara lograr alta resolucion espacial y una buena caracterizacion y optimizacion del haz inyectado en la lnea.

    Rayos X inducidos por 12C sobre distintos elementos.

    Ozafran MJ, Debray ME, Eusebi R, Kreiner AJ, Vazquez ME, Burlon AA, Stoliar PADF, CNEA

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  • La ionizacion de las capas electronicas interiores de los atomos por partculas cargadas (principalmenteprotones y alfas), y la produccion asociada de rayos X ha sido estudiada intensivamente a lo largo de lasultimas decadas. Una de las aplicaciones mas relevantes de los resultados obtenidos fue la tecnica de analisismultielemental PIXE (Particle Induced X-ray Emission). A fin de poder aplicar esta tecnica con ionespesados, es necesario conocer los procesos correspondientes a la emision de rayos X inducidos por estosiones. Cuando los iones pesados interactuan con los atomos blancos, producen multiples vacancias en lascapas electronicas, lo que se traduce en corrimientos en la energa de los fotopicos, y variaciones en losrendimientos de fluorescencia. En el presente trabajo se estudio la produccion de rayos X por el impacto deiones de 12C sobre varios elementos. Se utilizaron como blancos patrones confeccionados por MicromatterCo. (AL, Si, S, Cl, K, Ca, Ti, Cr, Fe, Cu ). La energa de los iones se hizo variar entre 14 y 50MeV. Se estudiola produccion de rayos X, se determinaron secciones eficaces de produccion , corrimientos en las energas delos distintos rayos K y K, relaciones de intensidades entre ellos, variacion del numero de vacancias y delos rendimientos de fluorescencia.

    Generador compacto de pulsos de neutrones de fusion nuclear y rayos X de altaenerga

    Di Lorenzo F1, Lazarte A1, Clausse A2, Moreno C11 DF, FCEN, UBA y PLADEMA, CNEA, INFIP

    2 ISISTAN, UNICEN - PLADEMA - CNEA

    Se presenta un sistema de autocompresion de plasma por descargas electricas de alta potencia, optimizadopara ser utilizado como una fuente de neutrones de fusion nuclear (2.45 MeV) y rayos X de alta energa.Esta fuente tiene las caractersticas de ser compacta, pulsada y ademas transportable. El equipo consiste enun banco de 8 capacitores, de 0.7 F 50 kV cada uno, conectados a una fuente de alta tension (30 kV) que sedescargan sobre un juego de electrodos cilndricos coaxiales en una atmosfera de D2 en un rango de presionesde 3 a 8 mbares. La configuracion geometrica del conexionado de los capacitores entre s y de estos con lacamara de descargas permite lograr corrientes pico de 450 kA en aproximadamente 1 s. Se presentan losresultados obtenidos de la produccion neutronica como funcion de la presion para una configuracion de loselectrodos. Se midieron pulsos de 2 107 neutrones de 50ns de duracion, mediante el metodo de activacionde Ag y un fototubo, respectivamente.

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