07neutrones 41

Los neutrones

-Partículas eléctricamente neutras, no son afectadas

por campos eléctricos del núcleo

-Pueden atravesar grandes espesores de materia

-Se introducen fácilmente en el núcleo

Su masa ≈ a la del protón

Generalmente se encuentran en interior de núcleos

- +

-11:22 -1

Los neutrones

Es posible obtenerlos en estado libre mediante:

a) Fuente de neutrones

b) Equipos Generadores

c) Fisión, fusión nuclear

-11:22 -2

Po210 Be9

C12

n

Fuentes (α,n )

84Po210--->82Pb206+α--->4Be9(α,n)6C12

Fuentes (γ,n )

51Sb124--->52Te124+ γ --->4Be9(γ,n)4Be8

FUENTES DE NEUTRONES

Pb206

α

-11:22 -3

Li7(p,n)Be7

EQUIPOS GENERADORES DE NEUTRONES

-11:22 -4

Fisión Nuclear Fusión Nuclear -11:22 -5

ENERGIA DE LOS NEUTRONES

Nacen con energías muy elevadas(1 a 100MeV)

Se les denomina:

-Frios 0,005 eV

-Térmicos 0,025 eV(v=2,2x105 cm/seg = 2Km/seg)

-Epitérmicos 1 eV

-Lentos 100 eV

-Intermedios 10 KeV

-Rápidos 1 MeV (1,38x109cm/seg)

-Ultrarrápidos 100 MeV (relativistas) -11:22 -6

0,025eV

Termicos

Probabilidad

de fisión

Neutrones de fision

(1MeV) -11:22 -7

INTERACCION DE NEUTRONES CON LA MATERIA

Colisión Elástica: El neutron es desviado por el núcleo

Análisis de la colisión elástica

4mM

EN =------------ sin2(/2)En

(m+M)2

m es la masa del neutrón

M es la masa del núcleo

es el ángulo de deflexión del neutrón(0<<π)

Choque frontal: = π y la energía transferida

será máxima, debido a que sin290 = 1

4mM

EN = --------- En

(m + M)2 -11:22 -8

-11:22 -9

http://weblogs.madrimasd.org/ciencianuclear/archive/2007/07/17/70068.aspx

neutron termico

0,025 MeV

neutron rapido

1 MeV

Moderacion de neutrones con H del agua

-11:22 -10

Neutrones, detección de agua, medidor de humedad

Fuente de

neutrones H2O

En

E2

E1 ≈En

<<<En

-11:22 -11

http://weblogs.madrimasd.org/ciencianuclear/archive/2007/07/17/70068.aspx -11:22 -12

-11:22 -13

MEDIDORES DE HUMEDAD EN PROCESOS

-11:22 -14

Neutrones en prospección de petróleo

-11:22 -15

PRINCIPIO DE CONTROL NO DESTRUCTIVO

-11:22 -16

-11:22 -17

Neutrongrafía de combustibles nucleares

-11:22 -18

Neutrongrafías

-11:22 -19

-11:22 -20

El alcance del Li7 y He4 es del orden del diámetro

de una célula tumoral ( ≈10µm), por tanto la acción

destructiva ocurre en aquellas células cancerosas

que han acumulado Boro (capturador de neutrones) -11:22 -21

a) Sin emisión de neutrones(captura radiante)

Captura radiante, activación, prod. radioisótopos

-Co59 + n -----> Co60m ----->Co60 + γ

Absorción de neutrones (reactores nucleares)

-Cd113 + n -----> Cd114m ----->Cd114 + γ

Detección de neutrones

-B10 + n ---> B11 -----> Li7 + α

-He3 + n ---> He4 -----> H3 + p

INTERACCION DE NEUTRONES CON LA MATERIA

Colisión inelástica: Se forma núcleo intermedio, que

absorbe parte de la energía cinética del neutrón

a) Sin emisión de neutrones

b) Con emisión de neutrones

-11:22 -22

-11:22 -23

INTERACCION DE NEUTRONES CON LA MATERIA

DETECCION DE EXPLOSIVOS EN EQUIPAJES

-11:22 -24

b)Con emisión de neutrones

Reacción de fisión (n,2n); (n,3n)

-Se produce en algunos átomos pesados

92U235+ n------>92U236----> 38Sr98 + 54Xe135 + 3n

36Kr90 + 56Ba144 + 2n

36Kr92 + 56Ba141 + 3n

-11:22 -25

-Uso: equipos y sistemas eléctricos y electrónicos; es la

base de los circuitos integrados de computadoras.

-Consumo anual de Si >> 6000tons .

DOPAGE DE Si CON NEUTRONES

-Necesita ser dopado, con P o B, para mejorar sus

valores de resistividad.

-El dopante puede ser incorporado:

a) Etapa de fundido, variaciones de resistividad; 30%.

b) Transmutación neutrónica, distribución homogénea

del dopante, valores de resistividad predeterminados -11:22 -26

Composición isotópica del Si:

Si28(92,2%); Si29(4,7%); Si30(3,1%).

DOPAGE DE Si CON NEUTRONES

-Permite aproximacion a diseño teorico

-Componentes electronicos de similares resistividades

se producen desde una misma lamina de Si

-Su pueden reemplazar tarjetas “clones”

-La transmutación neutrónica se produce según:

β-

nth + Si30 ----->[Si31]--------> P31(estable)

-P31 (donante de electrones), se produce en el seno

mismo del cristal, lográndose dopage mas homogéneo

-11:22 -27

MEDICION DE HUMEDAD CON NEUTRONES

nr nt Cf252: 60uCi

Am-Be:40mCi -11:22 -28

EMERGENCIAS RADIOLOGICAS

-11:22 -29

EMERGENCIAS RADIOLOGICAS

-11:22 -30

David Hahn was arrested 1 August 2007 for stealing

smoke detectors. He was specifically charged with

stealing at least 13 smoke detectors (containing Am241)

On 2 October he was sentenced to a 90-day jail

Hahn had accumulated large amounts of commercial

radioactive sources: americium, thorium, radium, and

tritium, in an effort to build a homemade breeder reactor

The effort was accidentally discovered by local authorities

EMERGENCIAS RADIOLOGICAS

-11:22 -31

-11:22 -32

USO COMERCIAL DE NOMBRES A Visa Platinum credit card doesn't contain platinum and

Jose Cuervo Gold Tequila doesn't contain gold.

The use of the word "platinum" or "gold" is meant to

indicate that the product represents something of value,

something of high quality.

In the early 1900s, radium was more valuable than gold

and platinum. As such, the term "Radium" was

incorporated into the brand names of any number of

products even when these products didn't actually

contain radium.

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