Ensanchamiento doppler de resonancias neutrónicas en sólidos y líquidos moleculares : un enfoque sintético
El problema del Ensanchamiento Doppler de Resonancias de Absorción Neutrónica (EDRAN) es encarado nuevamente desde un punto de vista sintético. En la primera parte de esta tesis se estudia el problema del EDRAN en sólidos, mientras que en la segunda parte nos ocupamos del EDRAN en líquidos molecu...
Guardado en:
| Autor principal: | |
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| Formato: | Tesis NonPeerReviewed |
| Lenguaje: | Español |
| Publicado: |
2010
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| Materias: | |
| Acceso en línea: | http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/173/1/1Villanueva.pdf |
| Aporte de: |
| Sumario: | El problema del Ensanchamiento Doppler de Resonancias de Absorción Neutrónica (EDRAN) es
encarado nuevamente desde un punto de vista sintético. En la primera parte de esta tesis se estudia el
problema del EDRAN en sólidos, mientras que en la segunda parte nos ocupamos del EDRAN en
líquidos moleculares. Tanto para sólidos como para líquidos moleculares, el objetivo de esta tesis ha sido
producir un modelo simplificado que supere al tradicionalmente empleado Modelo de Gas a Temperatura
Efectiva (MGTE), capaz de sustentar algoritmos para reemplazar a este último en códigos neutrónicos
para generación de secciones eficaces. Por esta razón cada uno de los modelos desarrollados está basado
en una cantidad mínima de información necesaria para describir la dinámica del sistema en cada caso.
En lo que respecta sistemas sólidos, el modelo desarrollado está basado en un espectro de Debye para
describir la dinámica de los mismos. Dos regímenes dinámicos surgen naturalmente, las regiones de alta y
baja energía-temperatura. En la región de alta energía-temperatura, donde la validez del MGTE está fuera
de toda duda, nuestro modelo incluye a este último; en la región de baja energía-temperatura, donde el
mismo produce errores no despreciables, se ha logrado una descripción adecuada de la dinámica del
sólido a través de una expansión en fonones. El núcleo de esta primera parte de la tesis consiste en una
serie de aproximaciones que permiten, por un lado una descripción confiable del problema en la región de
transición entre estos dos regímenes, y por otro simplificar la complejidad de las expresiones que surgen
de la expansión en fonones correspondiente al régimen de baja energía-temperatura.
En el estudio del problema de los líquidos moleculares, los grados de libertad rotacionales y vibracionales
de la molécula han sido tratados como un conjunto discreto de osciladores armónicos simples, mientras
que el centro de masa molecular, como una partícula libre. Bajo estas hipótesis, presentamos una
formulación matemática del EDRAN que no hemos encontrada publicada hasta la fecha. Se realizó una
segunda serie de aproximaciones con el fin de producir un segundo modelo simplificado, apto para
códigos neutrónicos. Este segundo modelo está basado en el espíritu del modelo sintético para dispersión
de neutrones en líquidos moleculares. Dependiendo de la temperatura del sistema y de la energía del
neutrón, los grados de libertad internos de la molécula son considerados como completa o pobremente
excitados. La dinámica de la molécula es luego representada por estas dos contribuciones. Dentro del
marco de las simplificaciones mencionadas previamente, este segundo modelo reproduce exactamente el
cálculo basado en el anterior modelo más completo, tanto en el régimen de alta como de baja energía-temperatura.
Aquí nuevamente, una cantidad considerable de esfuerzo ha sido dedicada a la descripción
del problema en la zona de transición entre ambos regímenes.
Para ambos modelos se discute su potencial aplicación, reemplazando al MGTE, al problema de las
predicciones termométricas basadas en el EDRAN.
Los modelos desarrollados en este trabajo para tratar el EDRAN en fluidos moleculares necesitan aún una
verificación experimental, sin embargo, la formulación física subyacente que sienta las bases para los
mismos, es la misma que se utiliza para describir el problema de la dispersión de neutrones en líquidos
moleculares, que sí ha sido probada experimentalmente con éxito, en la producción de núcleos de
dispersión y secciones eficaces totales.
En cuanto al modelo para el EDRAN en sólidos, presentamos una validación experimental robusta que
demuestra su superioridad en comparación con el MGTE. |
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