Existem apenas duas reações de absorção - captura radiativa e fissão - que podem ocorrer quando nêutrons de
interagem com
. As seções de choque para essas reações são 99 b e 582 b, respectivamente. Quando um nêutron de
é absorvido por
, qual é a probabilidade relativa de que a fissão ocorra?
Passo 1
O enunciado pede: quando um nêutron de
é absorvido por
, qual é a probabilidade relativa de que ocorra fissão?
Dados fornecidos:
(seção de choque para captura radiativa)
(seção de choque para fissão)
Só existem essas duas reações de absorção (portanto o evento “absorção” divide-se entre essas duas possibilidades).
Dados fornecidos:
Só existem essas duas reações de absorção (portanto o evento “absorção” divide-se entre essas duas possibilidades).
Passo 2
Conceito-chave (explicado devagar): a seção de choque
é uma medida da probabilidade eficaz de uma reação ocorrer quando um nêutron encontra um núcleo — pode imaginar como a “área alvo” que cada reação oferece. Se só existem duas reações possíveis, a probabilidade relativa (ou fração) de ocorrência de uma delas é a razão entre a seção de choque dessa reação e a soma das seções de choque de todas as reações possíveis. Em fórmula:
onde
é a soma das seções de choque de todas as reações de absorção consideradas. Note que as unidades (aqui
, barns) se cancelam na razão, então não precisamos convertê-las.
Passo 3
Calcular a seção de choque total (soma das duas dadas):
Passo 4
Aplicar a fórmula da probabilidade relativa para a fissão:
Podemos simplificar o quociente dividindo numerador e denominador por
:
Convertendo para porcentagem:
Passo 5
Interpretação final (do jeitinho que cai na prova): isso significa que, dado que o nêutron é absorvido por
, aproximadamente
das vezes a absorção resultará em fissão, e o restante (cerca de
) resultará em captura radiativa. Vai tranquilo — o cálculo é só uma razão entre seções de choque.