Fundamentos De Ingenieria Nuclear - Practicas Etsii Uned

Fundamentos de Ingenier´ Nuclear: pr´cticas de ıa a simulaci´n computacional v´ Internet* o ıa
Miguel Moro Vallina**

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Utilizaci´n del programa interactivo Agrsein (An´lio a sis GR´fico de Secciones Eficaces por INternet) a y resoluci´n de los problemas asociados o

Consideraciones generales La secci´n eficaz es la expresi´n macrosc´pica de o o o o o o un fen´meno de interacci´n nuclear.Intuitivamente, si un neutr´n incide sobre un material (supongamos una pared de un cierto espesor), es l´gico pensar que o cuanto mayor sea su velocidad (i.e., su energ´ cin´tica), mayor probabilidad ıa e a o e existir´ de que dicho neutr´n atraviese el material sin ser atrapado por ´l. Matem´ticamente, esta idea se puede formalizar m´s definiendo el concepto a a de recorrido libre medio como lalongitud que, en promedio, penetrar´ en el a material un neutr´n del haz incidente sin haber participado en ninguna reacci´n o o nuclear. Se demuestra que el recorrido libre medio es el inverso de la secci´n o 1 eficaz macrosc´pica total del material del que se trate: λt = Σt . o En general, la funci´n de excitaci´n de una reacci´n de captura radiactiva o o o est´ dividida en tres zonas biendiferenciadas. La la regi´n de bajas energ´ σ γ a o ıas, disminuye sistem´ticamente al aumentar la energ´ neutr´nica, en proporci´n a ıa o o inversa a la ra´ cuadrada de la energ´ a ´sta se la denomina regi´n v . A ız ıa; e o 1 continuaci´n, aparece la regi´n de resonancias aisladas o resueltas, resonancias o o que se suceden con frecuencia creciente hasta que, en la zona posterior —llamado tramo deresonancias no resueltas o de soplamiento de resonancias—, ´stas e quedan indiscernibles. ¿C´mo se explica la existencia de resonancias en la funci´n de excitaci´n? o o o Uno de los modelos m´s utiles y sencillos es el denominado modelo de reacci´n a ´ o a trav´s del n´cleo compuesto, propuesto por Niels Bohr en 1936. Seg´n este e u u
* Esta memoria corresponde a las pr´cticas obligatorias desimulaci´n computacional de la a o asignatura de Fundamentos de Ingenier´ Nuclear, asignatura del Plan 2001 carrera de Ingeıa nier´ Industrial de la Universidad Nacional de Educaci´n a Distancia. This work is licensed ıa o under the Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 2.5 Spain License. To view a copy of this license, visit http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/es/ or send aletter to Creative Commons, 543 Howard Street, 5th Floor, San Francisco, California, A 94105, USA. La composici´n de este documento se ha realizado mediante L TEX. o ** Correo: narodnaia@gmail.com. Web: http://narodnaia.googlepages.com

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1. Programa Agrsein

modelo —que posee fuertes analog´ con el del complejo activado en las reacıas ciones qu´ ımicas—, la reacci´n nuclear se producecon la intermediaci´n de un o o n´cleo compuesto, altamente energ´tico e inestable: u e a + X −→ C∗ −→ b + Y. Los n´cleos poseen varios estados excitados, que corresponden a determinadas u configuraciones de nucleones en el n´cleo. El proyectil incidente y el n´cleo u u blanco tendr´n una probabilidad mucho mayor de combinarse —o, dicho en a otros t´rminos, la secci´n eficaz de la reacci´n ser´ muchomayor— si la energ´ e o o a ıa del proyectil es tal que el n´cleo compuesto se produce en uno de sus estados u excitados.

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Problema 1 Las secciones eficaces en los picos de resonancia son, a veces, grandes. Indique, para el 113 Cd y el 135 Xe, en torno a qu´ energ´as se producen e ı los picos mayores (m´ximos absolutos) y el valor de la secci´n eficaz en los a o mismos.

Resoluci´nLos datos suministrados al programa Agrsein para la resoluo ci´n de este problema pueden verse en la figura (1). La gr´fica producida por o a 1 el programa es la de la figura (2). En dicha gr´fica se observan las regiones v . a En ambos nucleidos se observa un m´ximo absoluto en torno a una energ´ de a ıa 1 eV del neutr´n incidente. Se puede observar que para dicha energ´ el 135 Xe o ıa posee una...