Cuestiones
de Física Nuclear y Física Atómica - Respuesta
12
Explicar
el concepto de distancia extrapolada y su condición límite
asociada a la hora de resolver la ecuación de la difusión.
La solución de la ecuación de difusión:
Permite obtener la distribución espacial del flujo neutrónico
en estado estacionario, en puntos de un medio no multiplicador
distintos de la fuente. Como la ecuación de difusión
es una ecuación diferencial, en la solución general
aparecen constantes de integración arbitrarias, por lo
que con el fin de determinar los valores apropiados de estas constantes,
es preciso someter las soluciones permitidas a ciertas restricciones,
en forma de condiciones en los límites, deducidas de la
naturaleza física del problema.
Cuando se trata de la superficie límite entre un medio
difusor y el vacío, los neutrones fluyen solamente en una
dirección (ya que en el vacío no hay neutrones)
por lo que en este caso se toma como condición límite
la siguiente: En las proximidades de la superficie límite
entre un medio difusor y el vacío, el flujo neutrónico
varía del tal modo que se anula a cierta distancia de la
superficie. Esta distancia recibe el nombre de distancia extrapolada
y tiene como valor:
Siendo D el coeficiente de difusión del material estudiado
y λtr el camino libre medio
de transporte.
Por consiguiente, tomando como base la extrapolación lineal,
resulta que el flujo neutrónico se anula a una distancia
de 2D del plano de separación entre el medio difusor y
el vacío. Esta condición límite se suele
establecer de tal forma que el flujo neutrónico se anula
en la superficie límite extrapolada que dista 2D de la
superficie límite real, en el caso de que esta sea plana.
El concepto de superficie límite hipotética, en
la que se anula el flujo, resultado de una extrapolación
lineal, no es más que un artificio matemático apropiado
para obtener una condición límite sencilla.
EJERCICIOS
RESUELTOS - FÍSICA NUCLEAR - FISICA ATÓMICA
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