¿Cuál es la pérdida de energía fraccional promedio por colisión (de un neutrón) de polietileno de alta densidad?

Los libros de texto de la teoría del reactor nuclear a menudo tienen cantidades como esta tabuladas. No tengo una referencia práctica donde estoy sentado, así que aquí está la forma de calcularla.

El decremento logarítmico promedio de energía por colisión (a veces llamado cambio de letargo promedio) es representado frecuentemente por la letra griega ksi. Usaré X en su lugar ya que no tengo una opción de formato matemático conveniente en Quora.

Para núcleos diana de masa atómica A:
X = ln (E_in / E_out) = 1 + ln [(A-1) / (A + 1)] * (A-1) ^ 2 / (2A).

Para el HDPE, que es aproximadamente CH2 hecho de C-12 y H-1, el valor ponderado de la sección transversal de X es:

X_HDPE = (sigs_C12 * X_C12 + sigs_H1 * X_H1) / (sigs_C12 + sigs_H1)

donde sigs_C12 y sigs_H1 son las secciones transversales de dispersión macroscópica de C-12 y H-1, respectivamente, en el material. Las secciones transversales macroscópicas son el producto de una sección transversal microscópica y la densidad de los núcleos (o densidad relativa, por ejemplo, 1 carbono por 2 hidrógeno, funcionará bien aquí, ya que solo se usan como pesos).

Al consultar la base de datos de ENDF, la sección transversal de dispersión microscópica para H-1 es de aproximadamente 2 graneros en un amplio rango de energías de neutrones rápidos relevantes y para carbono natural es de aproximadamente 4,5 graneros.

Lo que he hecho es configurar el cálculo algebraico que debes hacer, sin hacerlo realmente. Eso me tomaría probablemente tanto como te lleve a ti. Esperemos que sea suficiente para ayudarte.

Las colisiones de neutrones son con los núcleos de elementos, no con moléculas de compuestos.