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(Referência obtida automaticamente do Web of Science, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores.)

Modelling magnetised medium particle transport in the guiding centre limit with GEANT4

Texto completo
Autor(es):
Tuneu, J. [1] ; Gimenez de Castro, G. [2, 1] ; Szpigel, S. [1] ; MacKinnon, A. [3]
Número total de Autores: 4
Afiliação do(s) autor(es):
[1] Univ Presbiteriana Mackenzie, Ctr Radio Astron & Astrofis Mackenzie, Sao Paulo - Brazil
[2] CONICET UBA, Inst Astron & Fis Espacio, Buenos Aires, DF - Argentina
[3] Univ Glasgow, Sch Phys & Astron, Glasgow, Lanark - Scotland
Número total de Afiliações: 3
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: Astronomy & Astrophysics; v. 654, OCT 15 2021.
Citações Web of Science: 0
Resumo

Monte Carlo codes are a standard tool for studying energetic particle propagation, secondary production, and radiation in astrophysical settings. In magnetised plasmas such as those found in solar active regions, the enormous disparity between particle gyroradii and system scales proves to be a major computational obstacle. To address this problem we have written a new module in Geant4 using the guiding centre (GC) approach in which the particle motion is averaged over a gyrofrequency. We describe the formulation and implementation of this method in particular dealing with the uncertainty in gyrophase so that particle velocities are well-defined for input to the modules handling reactions. As far as feasible, we compare the propagation and slowing down of primary protons, secondary particle production, and run times in the GC limit with the Newton-Lorentz approach, finding very good agreement between the two methods and orders of magnitude improvement in run times in the GC case. Finally, we present an illustrative solar physics application involving two interacting dipoles, which is only achievable using the GC approach. (AU)

Processo FAPESP: 16/23428-4 - Simulações Monte Carlo de processos nucleares durante explosões solares em presença de campos magnéticos
Beneficiário:Jordi Tuneu Serra
Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Doutorado
Processo FAPESP: 18/08180-1 - Simulações em Geant4 de processos nucleares em um plasma magneto-ativo durante explosões solares
Beneficiário:Jordi Tuneu Serra
Linha de fomento: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
Processo FAPESP: 13/24155-3 - Diagnóstico de explosões solares em inédito intervalo espectral, de micro-ondas até frequências THz: desafios para interpretação (FLAT)
Beneficiário:Carlos Guillermo Giménez de Castro
Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Temático