Enunciado
41
Un neutrón se modera en agua pesada pura (D
2O).
En promedio ¿cuantas colisiones se necesitan para que pierda
el 90 % de su energía cinética?.
Los valores de las secciones eficaces microscópicas son,
respectivamente, para el deuterio, \( \sigma_s = 4,9 \) barns
y para el Oxígeno \(\sigma_s = 3,76 \) barns.
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Enunciado 42
Calcular el poder de moderación y la relación
de moderación del fluor y del magnesio, utilizando los
datos siguientes:
Para el fluor, F, secciones eficaces microscópicas de
absorción y de dispersión, respectivamente \(\sigma_a
\,y\; \sigma_s \), 9x10-3 barns y 5 barns; masa atómica,
A, 19 y densidad, d = 0,0017 g/cc
Para el magnesio, Mg, secciones eficaces microscópicas
de absorción y de dispersión, respectivamente
\(\sigma_a\, y \;\sigma_s \), 59x10-3 barns y 6 barns;
masa atómica, A, 24 y densidad, d = 1,74 g/cc
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Enunciado 43
Un neutrón nace por fisión con una energía
de 4,7 MeV y se modera hasta una energía de 0,025 eV en
un moderador de grafito. Suponiendo que todas las colisiones son
elásticas, calcular la energía media perdida en
cada colisión y el número total de colisiones necesarias.
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Enunciado 44
Calcular la longitud de difusión térmica y la longitud
de moderación del carbón (densidad 1,8 g/cc) entre
2 MeV y 0,025 eV, siendo la sección eficaz de choque elástico,
\( \sigma_s \), de 4,23 barns y la sección eficaz de absorción,
\(\sigma_a \) de 0,004 barns.
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Enunciado 45
Calcular la pérdida media logarítmica de energía
por colisión y el número de colisiones necesario
para reducir la energía de los neutrones de 2 MeV a 0,0025
eV en fluor, magnesio y bismuto, a temperatura ambiente.
Calcular tambien el poder de moderación y la relación
de moderación de estas sustancias. Utilizar los siguientes
valores en barns para las secciones eficaces de absorción
y de choque, respectivas:
Para el fluor, \( \sigma_a = 9 \times 10^{-3} \; ; \; \sigma_s
= 5 \)
Para el magnesio, \( \sigma_a = 59 \times 10^{-3} \; ; \; \sigma_s
= 6 \)
Para el bismuto, \( \sigma_a = 30 \times 10^{-3} \; ; \; \sigma_s
= 9 \)
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Enunciado 46
Calcular el coeficiente de difusión, la longitud de difusión,
el recorrido libre medio de transporte y la distancia extrapolada
del berilio puro, (A = 9), correspondiente a neutrones térmicos.
Datos:
\( d = 1,84 \, g/cm^3 \;, \sigma_a = 0,01 barns \; , \sigma_s
= 7 \, barns\)
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Enunciado 47
El núcleo de un reactor contiene uranio enriquecido como
combustible y óxido de berilio (A = 25) \( \Sigma_s =
0,64 cm^{-1} \) y \(\xi_{12} = 0,17 \) como moderador. El flujo
de neutrones térmicos es de 2x10 n/cm s. El valor de
la sección eficaz macroscópica de absorción
del combustible, es \(Sigma_a = 0,005 cm^{-1} \) y por cada
neutrón térmico absorbido se producen 1,7 neutrones
de fisión.
Calcular el flujo de neutrones epitérmicos (7 eV) por
unidad de intervalo de letargia. Despreciar las absorciones
que se produzcan durante la moderación.
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Enunciado 48
Considérese la difusión Compton de rayos X cuya
longitud de onda es de 0,01 nm. Calcular la longitud de onda de
la radiación difundida a 45 º y la velocidad del correspondiente
electrón de retroceso.
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Enunciado 49
Un material formado por una lámina de 7 cm de aluminio
(masa atómica 27 y densidad 2,7 g/cm
3) se coloca frente
a un haz fino de neutrones. A la salida se observa que la intensidad
del haz se ha reducido un 10 % de su valor inicial. Calcular la
sección eficaz microscópica total en barns y la
sección eficaz macroscópica de absorción.
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Enunciado 50
¿Que proporción de U
235 estaba presente
en una roca formada hace 3x10
6 años , dado que
la proporción actual de U
235 a U
238 es de 1/140?.
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PROBLEMAS RESUELTOS
de Física Nuclear y reactores
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