PROBLEMAS RESUELTOS
DE FISICA
ejercicios resueltos de física nuclear y atómica

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Problemas resueltos de Física Nuclear

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FÍSICA NUCLEAR

Respuesta del ejercicio del ejercicio - 3
El concepto de sección eficaz sirve para describir cuantitativamente las interacciones de los neutrones con núcleos atómicos.

La sección eficaz microscópica, σ , para una reacción determinada, se define como el número medio de procesos individuales que tienen lugar por núcleo y por neutrón incidente.
La unidad utilizada para medir σ es el barn = 10-24 cm² /núcleo. Como el material que constituye el blanco contiene N núcleos por centímetro cúbico, la cantidad N. σ es equivalente a la sección eficaz total por c³ ; recibe el nombre de sección eficaz macroscópica y se denota por Σ . Tiene dimensiones de longitud recíproca. Para resolver el problema en cuestión, determinamos los núcleos de cada isótopo contenidos en 1 cm³ de muestra :

    \( \displaystyle \begin{matrix}U_{235}= \frac{0,72 · 6,023·10^{23}}{100\times235}= 3,5· 10^{20}\; nucleos \;U_{235}/cm^3 \\ U_{238}= \frac{99,28 · 6,023·10^{23}}{100\times238}= 4,7· 10^{22}\; nucleos\; U_{238}/cm^3 \end{matrix} \)
De ese modo, para la sección eficaz macroscópica tendremos :

    \( \sum_{total}= U_{235}·\sigma_a + U_{238}·\sigma'_a = \)
    \( = (3,5 · 10^{20}· 684 + 4,7 · 10^{22}· 2,71 )· 10^{-24} = 0,368 cm^{-1} \)
y para la sección eficaz microscópica :

    \( \displaystyle \sigma = \frac{\sum_{Tl}}{U_{235} + U_{238}} = \frac{0,368}{3,50 \times 10^{20}+ 4,77 \times 10^{22}} = 7,66 \) barn
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tema escrito por: José Antonio Hervás