Sistema multicanal para aquisiç˜ao de dados em um ... - CBPFIndex

pares elétron-pósitron. Os elétrons e pósitrons produzidos podem gerar fótons por pro-
cesso Bremsstrahlung ou aniquilação. Esses fótons gerados podem produzir novos pares
elétron-pósitron realimentando o processo de formação da cascata até que a energia do
fóton inicial vai se dividindo e seja inferior ao limiar para geração de novos pares. Com
energias mais baixas devido ao desenvolvimento da cascata, os fótons passam a intera-
gir predominantemente por efeito Compton e fotoelétrico, enquanto os elétrons perdem
energia por ionização ou excitação e espalhamento múltiplo coulombiano. Fótons, elé-
trons e pósitrons constituem 90 % das partículas do chuveiro aéreo extenso e formam a
componente eletromagnética.
Píons carregados π ± possuem tempo de vida 2,551 x 10 −8 s e são responsáveis por
gerar a componente muônica do chuveiro. Eles decaem em múons das seguintes formas:
π + → µ + + νµ
π − → µ − + ¯νµ
12
(1.6)
(1.7)
Os múons possuem alto grau de penetração na atmosfera devido à pequena seção de
choque para interações, podendo atingir níveis profundos até abaixo da superfície terrestre.
A componente muônica é menos numerosa que a eletromagnética, no entanto, se mantém
e não é absorvida rapidamente pela atmosfera. Os múons de mais baixa energia possuem
vida média de 2,2001 x 10 −6 s e podem eventualmente decair em pósitrons, elétrons e
neutrinos sob as seguintes reações:
µ + → e + + νe + ¯νµ
µ − → e − + ¯νe + νµ
(1.8)
(1.9)
E esses elétrons e pósitrons, produzidos pelo decaimento, alimentam a componente
eletromagnética. Juntamente com os múons, são produzidos neutrinos e antineutrinos
atmosféricos, mas que possuem seção de choque extremamente baixa, sendo, portanto, de
difícil detecção.
Fisicamente, as componentes do chuveiro se sobrepõem. Devido à natureza das inte-
rações nucleares e ao fato dos hádrons serem mais pesados que as partículas da cascata
eletromagnética, há pouca dispersão das partículas secundárias hadrônicas relativamente
à direção de incidência da partícula primária. Por isto, as partículas da componente
hadrônica são localizadas praticamente no eixo central do chuveiro, enquanto as outras
componentes se distribuem em toda frente de deslocamento do chuveiro.