Cuestiones
de Física Nuclear y Física Atómica - Respuesta
6
Métodos
de activación y atenuación para la determinación de
las secciones eficaces.
El método de activación para la determinación de secciones
eficaces de captura se basa en la ecuación:
Velocidad de interacción neutrónica =
ΣΦ neutrones / (cm3)(s)
Este método
es interesante cuando se trata de estudiar un núclido
estable que, por captura electrónica, de origen a un
producto radiactivo de sección eficaz de absorción
relativamente baja. Designando por A este producto radiactivo,
la velocidad a la cual su concentración en núcleos/cm3
aumenta con el tiempo, cuando se expone el blanco a un flujo
de neutrones,Φ , viene dado por:
Donde el término ΣΦ representa la velocidad de formación de
A por captura neutrónica y λA la velocidad de desintegración
radiactiva, siendo λ la constante de desintegración de A.
Transcurrido un tiempo suficientemente largo, se alcanza un estado estacionario
en el que se igualan las velocidades de formación y desintegración
de A; de ese modo, la concentración en régimen de estado estacionario,
Ao, viene dada por:
La medida de la velocidad de emisión de partículas por parte
de A, en el estado estacionario, λAo , que es igual a ΣΦ y recibe
el nombre de actividad de saturación del material en el flujo considerado,
nos permite conocer σ que es la sección eficaz macroscópica
de captura de A.
El método de atenuación o transmisión para la determinación
experimental de secciones eficaces, se basa en la medida de la atenuación
que experimenta un haz neutrónico al atravesar una placa del material
a estudiar, de espesor finito.
Si es Io el número de neutrones incidentes sobre la superficie
considerada e Ix el número de ellos que consiguen atravesar
x cm del material sobre la misma superficie, se tiene:
El dispositivo experimental para la medida de secciones eficaces por el
método de atenuación consiste en una fuente neutrónica
y un detector, entre los cuales se coloca una placa del material que se
va a investigar. La sección eficaz determinada por este método
es la sección eficaz total y para determinarla se mide la intensidad
neutrónica cuando está retirada la placa de absorbente, Io
, y cuando está colocada, Ix. A partir del cociente entre
ambas, puede determinarse la sección eficaz del material estudiado.
EJERCICIOS
RESUELTOS - FÍSICA NUCLEAR - FISICA ATÓMICA
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