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Enunciado 41

Un neutrón se modera en agua pesada pura (D2O). En promedio ¿cuantas colisiones se necesitan para que pierda el 90 % de su energía cinética?.

Los valores de las secciones eficaces microscópicas son, respectivamente, para el deuterio, \( \sigma_s = 4,9 \) barns y para el Oxígeno \(\sigma_s = 3,76 \) barns.
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Enunciado 42

Calcular el poder de moderación y la relación de moderación del fluor y del magnesio, utilizando los datos siguientes:

Para el fluor, F, secciones eficaces microscópicas de absorción y de dispersión, respectivamente \(\sigma_a \,y\; \sigma_s \), 9x10-3 barns y 5 barns; masa atómica, A, 19 y densidad, d = 0,0017 g/cc

Para el magnesio, Mg, secciones eficaces microscópicas de absorción y de dispersión, respectivamente \(\sigma_a\, y \;\sigma_s \), 59x10-3 barns y 6 barns; masa atómica, A, 24 y densidad, d = 1,74 g/cc

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Enunciado 43

Un neutrón nace por fisión con una energía de 4,7 MeV y se modera hasta una energía de 0,025 eV en un moderador de grafito. Suponiendo que todas las colisiones son elásticas, calcular la energía media perdida en cada colisión y el número total de colisiones necesarias.
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Enunciado 44

Calcular la longitud de difusión térmica y la longitud de moderación del carbón (densidad 1,8 g/cc) entre 2 MeV y 0,025 eV, siendo la sección eficaz de choque elástico, \( \sigma_s \), de 4,23 barns y la sección eficaz de absorción, \(\sigma_a \) de 0,004 barns.
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Enunciado 45

Calcular la pérdida media logarítmica de energía por colisión y el número de colisiones necesario para reducir la energía de los neutrones de 2 MeV a 0,0025 eV en fluor, magnesio y bismuto, a temperatura ambiente.

Calcular tambien el poder de moderación y la relación de moderación de estas sustancias. Utilizar los siguientes valores en barns para las secciones eficaces de absorción y de choque, respectivas:

    Para el fluor, \( \sigma_a = 9 \times 10^{-3} \; ; \; \sigma_s = 5 \)

    Para el magnesio, \( \sigma_a = 59 \times 10^{-3} \; ; \; \sigma_s = 6 \)

    Para el bismuto, \( \sigma_a = 30 \times 10^{-3} \; ; \; \sigma_s = 9 \)

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Enunciado 46

Calcular el coeficiente de difusuón, la longitud de difusión, el recorrido libre medio de transporte y la distancia extrapolada del berilio puro, (A = 9), correspondiente a neutrones térmicos. Datos:

\( d = 1,84 \, g/cm^3 \;, \sigma_a = 0,01 barns \; , \sigma_s = 7 \, barns\)

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Enunciado 47

El núcleo de un reactor contiene uranio enriquecido como combustible y óxido de berilio (A = 25) \( \Sigma_s = 0,64 cm^{-1} \) y \(\xi_{12} = 0,17 \) como moderador. El flujo de neutrones térmicos es de 2x10 n/cm s. El valor de la sección eficaz macroscópica de absorción del combustible, es \(Sigma_a = 0,005 cm^{-1} \) y por cada neutrón térmico absorbido se producen 1,7 neutrones de fisión.

Calcular el flujo de neutrones epitérmicos (7 eV) por unidad de intervalo de letargia. Despreciar las absorciones que se produzcan durante la moderación.

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Enunciado 48

Considérese la difusión Compton de rayos X cuya longitud de onda es de 0,01 nm. Calcular la longitud de onda de la radiación difundida a 45 º y la velocidad del correspondiente electrón de retroceso.
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Enunciado 49

Un material formado por una lámina de 7 cm de aluminio (masa atómica 27 y densidad 2,7 g/cm3) se coloca frente a un haz fino de neutrones. A la salida se observa que la intensidad del haz se ha reducido un 10 % de su valor inicial. Calcular la sección eficaz microscópica total en barns y la sección eficaz macroscópica de absorción.
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Enunciado 50

¿Que proporción de U235 estaba presente en una roca formada hace 3x106 años , dado que la proporción actual de U235 a U238 es de 1/140?.
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PROBLEMAS RESUELTOS de Física Nuclear y Física atómica

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tema escrito por: José Antonio Hervás