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Na média, um nêutron perde 63 % de sua energia numa colisão com o átomo de hidrogênio e 11 % de sua energia numa colisão com o átomo de carbono. Calcule o número de colisões necessárias para reduzir a energia de um nêutron de 2 M e V para 0,02 e V , se o nêutron colidir com:

  1. Átomos de hidrogênio e
  2. Átomos de carbono.

Passo 1

Letra (a):

Usando o resultado obtido no problema anterior temos que a energia final após N colisões é:

E f N = f N E 0

E f é dado por:

f = 1 - Δ E / E 0

Para o átomo de hidrogênio Δ E / E 0 é 0,63 , então f = 1 - 0,63 = 0,37 . Daí substituindo a energia final temos:

E f N = 0,37 N E 0

N ln ⁡ 0,37 = ln ⁡ E f N / E 0  

N = ln ⁡ 0,02 e V 2 M e V ln ⁡ 0,37 = ≈ 19

Passo 2

Letra (b):

Para os átomos de carbono temos que Δ E / E 0 é 0,11 , então f = 1 - 0,11 = 0,89 . E o número de colisões N será:

N ln ⁡ 0,89 = ln ⁡ E f N / E 0  

N = ln ⁡ 0,02 e V 2 M e V ln ⁡ 0,89 ≈ 160

Espero ter ajudado!

Até mais!

Resposta

a )   19

b )   160

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