Reacciones Nucleares

En respuesta a la absorci�n de part�culas tales como neutrones o protones, se producen muchos tipos de reacciones nucleares. Otros tipos de reacciones pueden implicar la absorci�n o dispersi�n de rayos gamma. De particular inter�s es la absorci�n resonante de rayos gamma en el efecto efecto M�ssbauer. De una manera similar a las ecuaciones de reacci�n qu�mica, se pueden describir espec�ficas reacciones nucleares. Si se bombardea un n�cleo objetivo X por una part�cula a y da como resultado un n�cleo Y, con una part�cula emitida b, esta se escribe normalmente de una de dos maneras.

a + X  ->  Y + b    or     X(a,b)Y

Se pueden caracterizar las energ�as de la reacci�n con la letra Q, definida como la energ�a liberada en la reacci�n. La energ�a Q es positiva si la masa total de los productos es menor que la del proyectil y el blanco, lo que indica que el total de la energ�a de enlace nuclear ha aumentado. La probabilidad de que tenga lugar un determinado tipo de reacci�n nuclear, se indica a menudo como la "secci�n eficaz".

Tabla de Ejemplos
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Algunas Reacciones Nucleares

Reacci�n
Medido Q (MeV)
Reacci�n
Medido Q (MeV)
2H(n,γ)3H
6,257 +/- 0,004
9Be(p,α)6Li
2,132 +/- 0,006
2H(d,p)3H
4,032 +/- 0,004
10B(n,α)7Li
2,793 +/- 0.003
6Li(p,α)3H
4,016 +/- 0,005
10B(p,α)7Be
1,148 +/- 0,003
6Li(d,p)7Li
5,020 +/- 0,006
12C(n,γ)13C
4,948 +/- 0,004
7Li(p,n)7Be
-1,645 +/- 0,001
13C(p,n)13N
-3,003 +/- 0,002
7Li(p,α)4He
17,337 +/- 0,007
*14N(p,n)14C
-0,627 +/- 0,001
9Be(n,γ)10Be
6,810 +/- 0,006
14N(n,γ)15N
10,833 +/- 0,007
9Be(γ,n)8Be
-1,666 +/- 0,002
18O(p,n)18F
-2,453 +/- 0,002
9Be(d,p)10Be
4,585 +/- 0,005
19F(p,α)16O
8,124 +/- 0,007

* La reacci�n nuclear en la atm�sfera, que produce el carbono-14 para la dataci�n de radiocarbono.

Datos de C. W. Li, W. Whaling, W. A. Fowler, y C. C. Lauritson, Physical Review 83:512 (1951)

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Secci�n Eficaz Nuclear

Para caracterizar la probabilidad de que tenga lugar una reacci�n nuclear determinada, es habitual definir un tama�o efectivo del n�cleo para esa reacci�n, llamado secci�n eficaz. La secci�n eficaz est� definida por

La secci�n eficaz tiene unidades de �rea y est� en el orden del cuadrado del radio nuclear. La unidad utilizada normalmente es el barn:

1 barn = 10-28m2

Una com�n vieja historia de los primeros dias de investigaci�n sobre el terreno, cuenta que una secci�n eficaz result� ser mucho mas grande de lo esperado. Un experimentador exclam�: "�Vaya, es tan grande como un granero!" y de ah� naci� el nombre de la unidad, barn (granero en ingl�s).

Secci�n Eficaz de Dispersi�n
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