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

Un neutrón con una energía DE 0,1 MeV es dispersado por un núcleo de Li-7. El neutrón dispersado sale con un ángulo de 45º en el sistema del centro de masas, ¿Cuál es su energía?, ¿Qué fracción de su energía perdió?, ¿Cuál es el ángulo de dispersión en el sistema de laboratorio?

Respuesta del ejercicio - 40
Sean E1 y E2 los valores de la energía cinética del neutrón antes y después de la colisión, respectivamente. Por consideraciones basadas en el principio de conservación de la cantidad de movimiento, se llega a obtener:
    \( \displaystyle \frac{E_2}{E_1} = \frac{A^2 + 2A\cos \theta + 1}{(A+1)^2} = \frac{1}{2}[(1+\alpha)+(1-\alpha)\cos \theta] \)
Haciendo operaciones resulta:

    \( \displaystyle \frac{E_2}{E_1} = 0,936 \rightarrow E_2 = 0,936 \times E_1 = 0,0936 MeV \)
Y en el proceso de la colisión, el neutrón perdió:

    \( \displaystyle\begin{array}{l} E_1 - E_2 = 0,1 - 0,0936 = 0,0064 MeV \rightarrow \\ \\ \rightarrow \% = \frac{E_1 - E_2}{E_1}\times 100 = 64 \% \end{array} \)
La relación que liga los ángulos de dispersión del laboratorio, ψ , y del centro de masas, θ , es:

    \( \displaystyle \cos \psi = \frac{A\cos \theta + 1}{\sqrt{A^2 + 2A\cos \theta + 1 }} \rightarrow \cos \psi = 0,769 \rightarrow \psi \approx 40 \)
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tema escrito por: José Antonio Hervás