CNA

Centro Nacional de Aceleradores

Análisis por reacciones nucleares

Cuando un ion “a” posee suficiente energía cinética, éste puede atravesar el potencial Coulombiano repulsivo creado por un núcleo “X” hasta llegar a penetrar en él, formando así un núcleo compuesto. Se dice entonces que ha tenido lugar una reacción nuclear. Con las energías típicas alcanzadas en nuestro acelerador (del orden del MeV), las reacciones nucleares tienen lugar principalmente mediante colisiones con núcleos ligeros, ya que poseen un número atómico Z pequeño. El núcleo compuesto tiene una energía de excitación muy grande, de manera que en un tiempo muy corto (10-17 a 10-20 segundos) se desexcita dando lugar a dos partículas: una ligera “b” (o un fotón γ) que se va a detectar y otra más masiva “Y” llamada núcleo residual. Éste último puede quedar a su vez en un estado excitado y desexcitarse emitiendo un rayo γ. Así, una reacción nuclear típica puede describirse como: a + X → b + Y, o bien siguiendo una notación más convencional, X (a, b) Y.                                  
 
NRAPIGE

Las reacciones nucleares, en combinación con resonancias estrechas en la sección eficaz, proporcionan una herramienta muy útil para determinar no sólo la concentración absoluta de un determinado elemento, sino también su distribución en función de la profundidad. Esta técnica puede discriminar entre los diferentes isótopos de un mismo elemento y, por lo tanto, permite realizar experimentos de perfilado isotópico, de gran interés en estudios de difusión, corrosión, etc.