Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/11126
Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso
Título: O potencial nucleon-nucleon devido à troca de um píon: cálculo e características
Autor(es): JOAO PEDRO GUALTI SCALABRINI
Primeiro orientador: ISABELA PORTO CAVALCANTE
Resumo: A física nuclear tem como peça fundamental a interação entre nucleons (nome que designa indistintamente prótons e nêutrons). Do ponto de vista da física de partículas, essas interações são realizadas pela troca de partículas, sendo a mais importante, nesses processos, o píon. Partindo desta premissa, foi realizado o desenvolvimento dos cálculos necessários para se encontrar o potencial nucleon-nucleon devido à troca de um píon (do inglês: One Pion Exchange Potential, OPEP), iniciando com um levantamento de conceitos necessários para a realização do cálculo, como notação de Dirac e regras de Feynman. Todo o cálculo segue as técnicas da Teoria Quântica de Campos. O procedimento foi realizado passo a passo para facilitar a compreensão do assunto por aqueles que queiram iniciar os estudos nessa área. O resultado final é um potencial envolvendo duas das cinco estruturas espaciais que compõem o potencial NN: o potencial central e o potencial tensor. Ambos são descritos a partir da função de Yukawa, que é essencialmente um potencial como o eletrostático (ou seja, com comportamento 1/r) multiplicado por uma exponencial decrescente, com coeficiente (no expoente) inversamente proporcional à massa do píon, em pleno acordo com o curto alcance observado na interação forte. Apresentamos o comportamento desses termos do OPEP para distâncias até 7 fm. A função de Yukawa é singular na origem, o que decorre das limitações do OPEP, ou seja, pela aproximação não relativística, e devido aos nucleons serem considerados partículas pontuais. Apresentamos aqui uma maneira usual de contornar este problema, que é a utilização dos chamados fatores de forma. Eles impõem matematicamente um tamanho efetivo para os nucleons.
Abstract: Nuclear physics has as its fundamental piece the interaction between nucleons (name used to designate indistinctly protons and neutrons). From the point of view of particle physics, these interactions are carried out by the exchange of particles, the most important in these processes being the pion. Based on this premise, the necessary calculations were developed to find the nucleon-nucleon potential due to the exchange of a pion (One Pion Exchange Potential, OPEP), starting with a survey of concepts necessary to perform the calculation, such as Dirac notation and Feynman rules. The entire calculation follows the techniques of Quantum Field Theory. The procedure was carried out step by step to facilitate the understanding of the subject by those who want to begin studying this area. The final result is a potential involving two of the five spatial structures that make up the NN potential: the central potential and the tensor potential. Both are described by the Yukawa function, which is essentially a potential like the electrostatic one (i.e., with 1/r behavior) multiplied by a decreasing exponential, with a coefficient (in the exponent) inversely proportional to the pion mass, in full agreement with the short range observed in the strong interaction. We present the behavior of these OPEP terms for distances up to 7 fm. The Yukawa function is singular at the origin, which arises from the limitations of OPEP, i.e., the non-relativistic approximation, and because nucleons are considered point particles. We present here a common way to get around this problem, which is the use of the so-called form factors. They mathematically impose an effective size for the nucleons.
Palavras-chave: Regras de Feynman
Potencial nucleon-nucleon
One Pion Exchange Potential
Potencial de Yukawa
Física Nuclear
País: 
Editor: Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
Sigla da Instituição: UFMS
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/11126
Data do documento: 2025
Aparece nas coleções:Física - Bacharelado (INFI)

Arquivos associados a este item:
Arquivo TamanhoFormato 
6641.pdf2,47 MBAdobe PDFVisualizar/Abrir


Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.