PROBLEMAS RESUELTOS
DE FISICA
ejercicios resueltos de física nuclear y atómica

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FÍSICA NUCLEAR

Respuesta del ejercicio 14
Descripción de algunas reacciones neutrónicas.

Aunque los neutrones, en general, se encuentran ligados en el interior del núcleo, es posible obtenerlos en estado libre (por ejemplo, por la acción de las partículas alfa sobre ciertos elementos ligeros). Estos neutrones libres interaccionan de modo diverso con los núcleos atómicos. Entre las interacciones neutrón – núcleo más interesantes cabe citar la dispersión, la captura y la fisión.

La primera etapa de tales interacciones consiste, por regla general, en la absorción de un neutrón por el núcleo, dando lugar a la formación de un núcleo compuesto en estado excitado, de energía interna elevada.

En las reacciones de dispersión, el núcleo compuesto expulsa rápidamente un neutrón cuya energía cinética es menor que la del neutrón capturado. Si la energía adicional con la que se queda el núcleo se manifiesta en forma de energía interna, se tiene una dispersión inelástica; si se manifiesta en forma de energía cinética, una dispersión elástica.

Cuando se producen los neutrones, estos suelen tener energías cinéticas muy elevadas y reciben el nombre de neutrones rápidos. A medida que colisionan con los diversos núcleos del medio en que se mueven pierden parte de su energía y pasan a ser neutrones lentos. En el último estadio, la energía cinética que poseen los neutrones pasa a ser del orden de la de los átomos o moléculas que integran el medio, y como en este caso la energía cinética depende de la temperatura se les denomina neutrones térmicos.

En vez de expulsar un neutrón, el núcleo compuesto excitado puede emitir su exceso de energía en forma de radiación gamma. Este proceso se conoce con el nombre de captura radiactiva y se representa por el símbolo (n, ?). En este caso, el núcleo residual posee un neutrón extra y se convierte en un isótopo del núcleo original de número másico una unidad mayor. Como reacciones de captura de interés inmediato cabe citar la captura de neutrones por el uranio 238 y la del torio 232.

El tercer tipo de interacción considerado se conoce con el nombre de fisión nuclear. En este caso, el núcleo compuesto excitado que se forma tras la absorción de un neutrón, se escinde en dos núcleos más ligeros denominados fragmentos de fisión.
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tema escrito por: José Antonio Hervás