Examen Final - 62.13. Física III C - 13/08/2009

2009

Cátedra: Única
Fecha: Invierno 2009
Día: 13/08/2009

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El examen consistió en una parte escrita y una parte oral

Parte Escrita

Para la fisión de se sabe que la energía de activación es de $<tex>6.4MeV</tex>$ .
1. Definir y calcular la energía de excitación para la fisión con neutrones térmicos, y decir si ocurre o no la fisión.
2. En caso de que no se fisione, calcular la energía mínima de los neutrones para que se produzca la fisión.
  - Datos: masas del , y (no las anoté)
Se tiene una muestra de que emite a razón de 600 emisiones/seg, produciéndose . Si el período de desintegración del es de 10.3 minutos, calcular cuantos núcleos de al dejar pasar una cantidad muy larga de tiempo.
¿Cuánto tiempo debe pasar para que se consuma 1 kg de en un reactor operando a una potencia constante de $<tex>100MW</tex>$ , si cada fisión produce $<tex>186MeV</tex>$ ?

Parte Oral

Desarrollar estos tres temas:

Sección eficaz microscópica
Moderación
Fórmula de los 4 factores

$<tex>T'=T_n-T_{NC}=T_n(1-\frac{m_n}{m_{NC}})</tex>$ (del Balance de Cantidad de Movimiento)
$<tex>B'=(m_{n}+m_{Th232}-m_{NC})c^2</tex>$ (definición)
$<tex>E_{exc}=T'+B'</tex>$ (definición)
Para los neutrones térmicos $<tex>T_n=0.025eV</tex>$
Como $<tex>E_{exc}<E_a</tex>$ entonces no se produce la fisión.
Para la segunda parte, despejé $<tex>T_n</tex>$ igualando $<tex>E_{exc}=E_a</tex>$

Punto 2

Para un tiempo infinito todos lo núcleos se pasan a boro, entonces el número final de boros es el número inicial de carbonos, por lo tanto sólo se calcula el numero inicial de carbonos como $<tex>N_0=A_0/ \lambda</tex>$

Punto 3

De la formula $<tex>P=n*E_f/ \Delta t</tex>$ se despeja el tiempo.
$<tex>n=N_aP_am=6.02\cdot 10^{23}\cdot 235\cdot 1000=1.4147\cdot 10^{29}</tex>$
$<tex>\Delta t=\frac{1.4147\cdot 10^{29}\cdot 186\cdot 1.6\cdot 10^{-19}}{100}=4.21\cdot 10^{10}seg=1335</tex>$ años.