Wirkungsquerschnitt und Teilchenenergie

gast123_ · Gast

Hallo, ich versuche gerade die kinetische Energie eines Teilchenstrahls, welcher auf ein Wasserstoff Target geschossen wird zu berechnen. Gegeben sind natürlich Dicke und Wirkungsquerschnitt. Ich habe nun zuerst die Teilchendichte des Targets ermittelt und dann versucht über die mittlere freie Weglänge

im Target und die Beziehung

die Energie zu bestimmen, es ergab sich jedoch kein sinnvoller Wert.
Kann mir vllt jmd von euch dabei helfen? smile

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Das

der Aufgabe ist keine Wellenlänge. Ansonsten scheint es mir nicht verkehrt, wenn Du die komplette Aufgabe im Originaltext anschreibst.

gast123_ · Gast

Oh okay ja mit dem

hast du natürlich recht.

Hier die Aufgabe:
Thermische Neutronen durchdringen eine Wasserschicht der Dicke 1 cm. Der Wirkungsquerschnitt für die Absorption der Neutronen (Reaktion: n + p → d + γ) beträgt 664 mb.
Welche kinetische Energie haben diese Neutronen?

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Was man hiermit ausrechnen kann*) ist das Verhältnis der Zahl der Reaktionen zur Zahl der eintreffenden Neutronen ( delta_z / z). Weiterhin haben thermische Neutronen bei Zimmertemperatur 0,025 eV. Aber was bedeutet "Welche kinetische Energie haben diese Neutronen"? grübelnd

*)

gast123_ · Gast

Ich vermute, dass die Neutronen nicht bei Zimmertemperatur auf das Target geschossen werden und deshalb nach

eine höhere kinetische Energie haben. Es lässt sich ja auch die mittlere freie Weglänge berechnen und man weiß, dass nach dieser die Intensität um den Faktor 1/e abgesunken ist. Vllt könnte man so eine Intensität I0 bestimmen und darüber die kinetische Energie ermitteln. Ich werde das nachher mal ausprobieren.

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Der Energiewert thermischer Neutronen müßte eigentlich (wie bei beliebigen Teilchen für 300 K) auf 0,039 eV festgelegt sein, wird aber meist mit 0,025 eV angegeben - weiß der Geier warum. Davon abgesehen könnte die Aufgabe durchaus auf eine exponentielle Schwächung (Absorption) der Neutronenstrahlung abzielen, was man mit der DGL

plus Schichtdicke beschreiben könnte. (Ob das realistisch ist, sei mal dahingestellt.)