A solução da equação de difusão de nêutrons de um reator nuclear esférico, sem refletor, em regime estacionário, na coordenada radial, é dada por 



Para o raio do reator R, o fluxo é ϕ(R) = 0. Sabendo que C ≠ 0, e que o buckling crítico B² = 9,0 cm⁻² , o raio crítico desse reator é cerca de

A probabilidade de não vazamento de nêutrons (P) pode ser expressa em termos de algumas propriedades físicas, tais como: buckling (B²), comprimento de difusão (L), e idade de Fermi (t). Considerando a equação de difusão de nêutrons para um grupo de energia, a probabilidade de não vazamento de nêutrons é

Considere um reator homogêneo no qual:  é a seção de choque macroscópica de absorção em fissão,  é a seção de choque macroscópica de absorção no combustível, e  é a seção de choque macroscópica de absorção no moderador.
O fator utilização térmica para o cálculo da criticalidade do reator é dado por

O balanço de nêutrons em um sistema reator considera os processos de escape, absorção e produção de nêutrons. A equação derivada desse balanço é a chamada equação de difusão de nêutrons. Nela, a taxa da densidade de nêutrons n depende das taxas desses processos por unidade de volume do sistema, ou seja,



onde ϕ é o fluxo de nêutrons, D é o coeficiente de difusão, ∑_α é a seção de choque macroscópica de absorção, e S é o termo de fonte. 

Considerando um sistema em regime estacionário e de tamanho infinito, a equação de difusão torna-se

O processo mais comum de se retirar calor do combustível de um reator nuclear é por meio da passagem de um fluido sobre a superfície do metal aquecido pelo combustível. Com respeito às condições que o fluido deve satisfazer para ser um bom refrigerador, analise os itens a seguir.

I. Seção de choque de absorção relativamente alta para nêutrons térmicos;
II. Ponto de ebulição elevado;
III. Taxa de ativação radioativa alta.

Está correto o que se afirma em

A taxa de acumulação da população de nêutrons é descrita pela equação

onde k_e é o fator de multiplicação efetivo, Ī é a duração de vida médio dos nêutrons, e S é o termo de fonte. Em um reator nuclear em estado crítico, a solução dessa equação é

Um nêutron experimenta grande variedade de possíveis fatos no decorrer de sua história. Em reatores nucleares de tamanho infinito, a quantidade de nêutrons, desde a formação até a eventual absorção, pode ser obtida pela fórmula dos quatro fatores:

K_∞ = εpfɳ
Nessa relação, a fração de nêutrons térmicos produzidos a partir de nêutrons de fissão corresponde a

Num certo reator nuclear, sabe-se que são necessários 4,0 × 10¹⁰ fissões/seg para produzir uma densidade de potência de 1,0 W /cm³ . Considerando que o fluxo de nêutrons térmicos é 8,0 × 10¹² cm⁻² seg⁻¹ , e a seção de choque macroscópica de fissão é 0,06 cm⁻¹ , a potência produzida por um reator nuclear com volume de 100 cm³ é

Um feixe de raios gama penetra grandes espessuras de matéria. A redução da intensidade do feixe de raios gama incidentes, depois de atravessar uma distância dentro do meio material, é dada por



onde I₀ é a intensidade incidente e μ é o coeficiente linear de absorção. Considerando que para o chumbo μ = 0,693 cm⁻¹ , e sabendo que log_e2 = 0,693, a espessura de uma placa de chumbo necessária para reduzir a intensidade do feixe de raios gama a uma fração de 1⁄32 é cerca de

Nêutrons e raios gama provenientes de reações com partículas carregadas podem ser usados como projetis, para promover outras reações nucleares. Considerando as reações nucleares de captura radioativa, analise os itens a seguir.



Está correto o que se afirma em