Admitindo-se que as larguras para emissão de radiação gama e de nêutrons, para o primeiro estado virtual de um isótopo qualquer, são, respectivamente, Γ!$ _\gamma !$ = 0,076 eV e Γ_n = 0,024 eV, qual é a probabilidade relativa de que esse isótopo decaia do primeiro estado virtual por emissão de nêutrons?

Os processos de moderação de nêutrons em reatores térmicos têm como objetivo provocar perda da energia dos nêutrons por colisões de espalhamento com o moderador.

Sabendo-se que os nêutrons nascidos da fissão nuclear possuem, em média, energia de 2MeV, e que, em cada colisão de nêutron com o moderador haja uma perda de 50% de sua energia, qual é o número, aproximadamente, de colisões, n_c , com o moderador para que a energia final do nêutron seja 1eV?

Dado
!$ \ell !$n(2) = 0,693
!$ \ell !$n(5) = 1,609
!$ \ell !$n(10) = 2,302

Abaixo, está representada uma reação de fissão.

!$ n + ^{235}_{92}U \rightarrow ^A_{56}X + ^{92}_Z Y + 3n !$

O número de massa (A) do átomo X e o número atômico (Z) do átomo Y são, respectivamente:

Atualmente, há mais de 440 reatores nucleares em operação. Dentre esses reatores, destacam-se: PWR, BWR, CANDU e AGR.

Os materiais que são utilizados para remover o calor do núcleo desses reatores durante a operação são, respectivamente:

Usando-se a definição do fator de multiplicação efetivo, k, e admitindo-se que inicialmente existiam N₀ nêutrons no reator, o número de nêutrons, após n gerações, é

Os reatores nucleares do tipo PWR representam a tecnologia de reatores mais difundida no mundo, respondendo por, aproximadamente, 60% dos reatores nucleares em operação.

Os reatores do tipo PWR, em condições normais de operação, caracterizam-se por utilizarem o(a)

A seção de choque microscópica de captura, na região de ressonâncias resolvidas, é devidamente representada pela seguinte fórmula de Briet-Wigner:

A técnica de ativação neutrônica pode ser empregada a partir de reatores de pesquisa, sujeitando a amostra a um fluxo de nêutrons com o objetivo de descobrir a composição química da amostra. Uma amostra sem nenhum radionuclídeo é exposta a um fluxo de nêutrons, !$ \phi !$₀m⁻²s^-1, produzindo uma única espécie de radionuclídeo a uma taxa constante de R₀s^-1.

Qual é o tempo necessário para que essa amostra alcance 80% da sua atividade máxima?

Uma forma simples para o cálculo do fator de multiplicação consiste em utilizar a fórmula dos seis fatores, que são os apresentados a seguir.

I - fator de fissão rápida (!$ \varepsilon !$)

II - probabilidade de não fuga rápida (!$ p_{nfr} !$)

III - probabilidade de escape da ressonância (!$ p_e !$)

IV - probabilidade de não fuga térmica (!$ p_{nft} !$)

V - fator de utilização térmica (!$ f_t !$)

VI - fator de reprodução térmica (!$ \eta_t !$)

Sob a condição de meio infinito, o fator de multiplicação fica

Um modelo simples da cinética de reatores que permite avaliar o crescimento da população de nêutrons em função do tempo, utilizando apenas nêutrons prontos, é dado por

Dado
!$ N_0 !$- População inicial de nêutrons no reator;
!$ k !$ - Fator de multiplicação de nêutrons;
!$ \rho !$ - Reatividade;
!$ l !$ - Tempo de vida dos nêutrons prontos.