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Type: Tese
Title: Generalizações do fenômeno de alargamento doppler
Author(s)/Inventor(s): Almeida, Guilherme Guedes de
Advisor: Gonçalves, Alessandro da Cruz
Co-advisor: Palma, Daniel Artur Pinheiro
Abstract: O movimento de agitação térmica de nuclídeos no núcleo de reatores é adequadamente representado na seção de choque microscópica da interação nêutron núcleo através da Função de Alargamento Doppler Ψ(x, ξ), assim como da Função do Termo de Interferência X(x, ξ), cujas formas funcionais são oriundas da Mecânica Quântica, através da formulação de um nível de Briet-Wigner, e da Mecânica Estatística, com a distribuição de velocidades de Maxwell-Boltzmann. Os resultados assim obtidos apresentam em suas formas funcionais integrais sem solução analítica e com estrutura complicada, fazendo com que o uso de algumas aproximações torne-se útil. Assim, considera-se as aproximações de Bethe e Placzek para se obter expressões aproximadas para as funções originais Ψ(x, ξ) ≈ ψ(x, ξ) e X(x, ξ) ≈ χ(x, ξ). O primeiro tipo de generalização proposto nesta tese consiste em não se considerar as aproximações de Bethe e Placzek. Neste contexto estuda-se, individualmente, o efeito de cada uma destas aproximações, assim como de suas combinações em pares. Deste modo, podem-se identificar as aproximações mais relevantes, além de relacioná-las com os conceitos físicos que as justifiquem. A segunda proposta de generalização consiste em estudar as consequências de se considerar uma distribuição estatística de velocidades deformada no lugar da distribuição de Maxwell-Boltzmann. Consideram-se, então, duas distribuições estatísticas quase-maxwellianas: a de Tsallis, dependente de um parâmetro q, e a de Kaniadakis, dependente de um parâmetro κ. Sendo assim, mantendo-se a forma de entender a Mecânica Quântica do assunto inalterada, são consideradas deformações no comportamento gaussiano da distribuição de Maxwell-Boltzmann. Com a pesquisa realizada pretende-se estender o entendimento do Fenômeno de Alargamento Doppler importando conceitos de outras áreas do conhecimento.
Abstract: The thermal nuclei motion in the reactor core is properly represented in the microscopic cross section of the neutron-nucleus interaction through the Doppler Broadening Function Ψ(x, ξ), as well as in the Interference Term Function X(x, ξ), whose functional forms are derived from Quantum Mechanics, through the single level Briet-Wigner formalism, and from Statistical Mechanics, with the MaxwellBoltzmann velocity distribution. The results thus obtained present in their functional forms, integrals without analytical solution and wich has complicated structure, making the use of some approximations useful. Then, we consider the Bethe and Placzek approximations to obtain approximate expressions for the original functions Ψ(x, ξ) ≈ ψ(x, ξ) and X(x, ξ) ≈ χ(x, ξ). The first type of generalization proposed in this thesis consists in not considering the Bethe and Placzek approximations. In this context, the effect of each one of these approximations, as well as their combinations in pairs, are studied individually. In this way, one can identify the most relevant approximations, as well as relate them to the physical concepts that justify them. The second proposal of generalization is to study the consequences of considering a deformed statistical velocity distribution in place of the Maxwell-Boltzmann distribution. It is considered, then, two quasiMaxwellian statistical distributions, namely the Tsallis statistics, dependent on a parameter q, and that for Kaniadakis, dependent on a parameter κ. Thus, keeping the way of understanding the Quantum Mechanics of the subject unchanged, two deformations in the gaussian behavior of the Maxwell-Boltzmann distribution are considered. The research carried out intends to extend the understanding of the Doppler Broadening Phenomenon by importing concepts from other areas of knowledge.
Keywords: Alargamento Doppler
Funções de Voigt
Aproximação de Bethe e Placzek
Distribuição quase-maxwellianas
Distribuição de Tsallis
Distribuição de Kaniadakis
Subject CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA NUCLEAR::TECNOLOGIA DOS REATORES
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Nuclear
Production unit: Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Publisher: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date: Jul-2019
Publisher country: Brasil
Language: por
Right access: Acesso Aberto
Appears in Collections:Engenharia Nuclear

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