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Type: TESE DIGITAL
Title: Cálculo da produção de neutrinos atmosféricos
Title Alternative: Computation of atmospheric neutrinos flux
Author: Stenico, Gabriela Vitti, 1991-
Advisor: Peres, Orlando Luís Goulart, 1969-
Abstract: Resumo: Neutrinos atmosféricos são produzidos a partir de interações de raios cósmicos com a atmosfera terrestre que geram partículas secundárias instáveis as quais decaem fracamente em neutrinos. Por possuirem um amplo espectro de energia, que engloba algumas centenas de MeV a energias na ordem de TeV, esses neutrinos são bons objetos no teste de novas teorias, bem como no estudo do fenômeno de oscilação de neutrinos, onde há mudança do estado de sabor do neutrino para outro. Além disso, neutrinos atmosféricos constituem o ruído de fundo na calibração de telescópios de neutrinos astrofísicos e na busca por processos raros, o que nos motiva a estudar como se dá sua produção e evolução na atmosfera. Desse modo, buscamos determinar o fluxo de neutrinos atmosféricos através das reações básicas de criação dos mesmos por interações fracas e dos processos de absorção e espalhamento das partículas-mães carregadas, como píons e múons, gerados pela interação de prótons, principal constituinte dos raios cósmicos, com a atmosfera. Para isso, procederemos a resolver sistemas de equações de cascatas que relacionam termos sumidouros e fonte das partículas do fluxo para obtermos sua evolução até a superfície terrestre, de modo a incluir as características da atmosfera e geometria de incidência do feixe de partículas primárias, avaliando a consistência dos cálculos e comparando-os com resultados presentes na literatura. Feito isso, estenderemos o resultado incluindo um decaimento exótico, que não existe no Modelo Padrão, para ver se podemos testá-lo em experimentos de neutrinos atmosféricos

Abstract: Atmospheric neutrinos are produced by interactions of cosmic rays with the Earth¿s atmosphere that create unstable secondary particles which weakly decay into neutrinos. Because of its wide energy spectrum, that covers energies of few hundred of MeV until energies on the order of TeV, these neutrinos are good objects on the test of new theories as well as the study of neutrino oscillation phenomenon where there is a change in the state of neutrino flavour to another. In addition, atmospheric neutrinos constitute background and calibration beam for astrophysical neutrino telescopes and the search for rare processes, which motivates us to study how is its production and evolution in the atmosphere. In this way, we want to determine the flux of atmospheric neutrinos through the basic reactions of its creation by weak interactions and the processes of absorption and scattering of charged parent particles, as pions and muons, generated by the interaction of protons, main constituent of cosmic rays with the atmosphere. For this, we will solve cascade equations that relate source and sink terms of the particle flux to obtain its evolution until the earth surface, including the atmosphere characteristics and geometry of primary particle incidence beam, evaluating the consistency of the calculations and comparing them with the results found in the literature. Done that, we will extend the results including an exotic decay, which does not exist in the Standard Model, to see if we can test it on atmospheric neutrino experiments
Subject: Neutrinos
Partículas (Física nuclear)
Chuveiro em cascata
Language: Português
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2015
Appears in Collections:IFGW - Dissertação e Tese

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