| MI COLECCIÓN DE PROBLEMAS RESUELTOS : FÍSICA NUCLEAR (VOLVER A LOS ENUNCIADOS) | ||
| Para
producir cobalto 60 (período 5,3 años) se irradia un bloque
de cobalto 59 (densidad 8,9 g/cc y sección eficaz de captura 36 barns) con un flujo de neutrones térmicos de 1012 neutrones/cm2.s. ¿Cuál sería el tiempo necesario, en días, para alcanzar la actividad de un curio?. Determinar la actividad máxima del cobalto 60 en esas condiciones. RespuestaLa velocidad (en núcleos/cm3) a la cual la concentración de Co-60 varía con el tiempo, cuando se expone el blanco a un flujo de neutrones, puede expresarse por: donde el primer sumando del segundo miembro se refiere a la velocidad de formación de Co-60 por captura neutrónica y el segundo a la velocidad de desintegración. Podemos integrar la expresión anterior para obtener la concentración del producto radiactivo al cabo de un tiempo t: ![]() y reagrupando términos: Si consideramos que en t = 0 es N = 0 resulta: y finalmente Para el caso que estamos considerando, la sección eficaz macroscópica vale : ![]() y la constante de desintegración : Para que haya una actividad de un curio (Ci) se deberá cumplir : y el tiempo que ha de transcurrir para obtener esa cantidad será : La actividad máxima del Co tendrá lugar cuando sea máxima la cantidad de Co-60. Esto ocurrirá cuando se igualen las velocidades de formación y desintegración, es decir, cuando se alcance el régimen estacionario momento en el que se tendrá : La actividad máxima recibe el nombre de actividad de saturación y su valor en curios es 86,9 Ci. |
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