Atualmente, existe grande interesse científico e tecnológico nos estudos de reações nucleares induzidas por prótons como a spallation devido a sua aplicação tanto na área médica (próton-terapia na luta contra o câncer) como no setor energético com o desenvolvimento dos novos reatores híbridos com tecnologia ADS. Estes reatores são utilizados tanto para o tratamento de resíduos nucleares como para uma produção de energia nuclear mais limpa e segura. Na base dos cálculos de dose de radiação, utilizados tanto na área médica como na engenharia, encontram-se os modelos nucleares que descrevem as reações básicas dos prótons com a matéria. Atualmente os métodos e códigos de cálculo destas reações utilizam muitas simplificações da estrutura nuclear. Para caracterizar as reações nucleares de energias intermediárias e altas de maneira mais realista, usando o método de Monte Carlo, foi desenvolvido o pacote CRISP. Este software acopla o código MCMC (Monte Carlo Multi-Collisional) e o MCEF (Monte Carlo Evaporação-Fissão). O primeiro executa o processo de cascata intranuclear, enquanto o segundo é dedicado à competição evaporação/fissão nuclear que ocorre no núcleo composto formado após a cascata. O MCEF calcula não somente a evaporação de nêutrons, mas também prótons e alfas.

Na simulação do processo de evaporação e fissão, um parâmetro importante é a razão rf = af/an, onde an e af são os parâmetros de densidade de níveis neutrônico e de fissão, respectivamente. A probabilidade de fissão depende fortemente desses parâmetros, mas não existem modelos teóricos que permitam um cálculo preciso destes para qualquer núcleo e qualquer energia de excitação nuclear. Dois outros parâmetros são o ap e o aa, respectivamente parâmetros de densidade de níveis protônico e de partículas alfa. Esses parâmetros são obtidos empiricamente a partir de ajustes de modelos de reações nucleares a dados experimentais. Neste trabalho utilizamos o código CRISP para obtê-los a fim de reproduzir simultaneamente seções de choque de fotofissão para núcleos actinídeos e pré-actinídeos, na faixa de energias entre 100 MeV e 1,2 GeV, e também as seções de choque de spallation induzidas por prótons de alta energia no chumbo e ouro. Aos parâmetros de densidade de níveis une-se o cálculo da barreira de fissão como fator adicional necessário à obtenção de um tratamento mais realista da probabilidade de fissão. A barreira de fissão também foi calculada e ajustada pelo CRISP, que se valeu da parametrização fenomenológica de Guaraldo e do modelo da Gota Líquida, segundo a parametrização de Nix.

Neste trabalho obtivemos um ajuste empírico para a razão rf e um conjunto de constantes que passam a integrar as expressões dos parâmetros ap e aa, bem como uma forma funcional para a barreira de fissão, através do ajuste simultâneo de dados de seções de choque de fotofissão e de spallation.

Os resultados mostram que os parâmetros rf, ap e aa obtidos pelo processo de ajuste, em associação ao modelo implementado no cálculo da barreira de fissão, permitiram uma melhora na simulação do conjunto de dados. É importante salientar que o processo de evaporação em reações induzidas por partículas na faixa de energias intermediárias e altas inclui nuclídeos que se encontram fora da linha de estabilidade nuclear e, portanto, os valores obtidos para os parâmetros refletem características dos núcleos exóticos presentes durante a reação.