Física Nuclear y Subnuclear Preguntas conceptuales

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1 Física Nuclear y Subnuclear Preguntas conceptuales 1) La ecuación de Bethe-Bloch sirve para estimar la pérdida de energía de: a) Gluones b) Neutrinos c) Partículas cargadas d) Rayos gamma 2) El pico de Bragg marca el punto de: a) De mínima pérdida de energía por ionización b) De máxima pérdida de energía por ionización c) Donde las pérdidas nucleares son iguales a las de radiación d) Donde las pérdidas por ionización son iguales a las de radiación 3) La ecuación de Bethe-Bloch es válida para partículas a) De cualquier energía b) Con energía menor al pico de Bragg c) Con energía entre el pico de Bragg y la energía crítica (Ec) d) Con energía superior a Ec 4) Ignorando el término logarítmico, la ecuación de Bethe-Bloch depende de: a) β 2 b) β 1 c) β -1 d) β -2 5) En la ecuación de Bethe-Bloch la variable Z m representa: a) El número atómico de la partícula incidente b) El número atómico medio de la partícula incidente c) El número atómico del medio d) El número atómico efectivo de la partícula incidente 6) En la ecuación de Bethe-Bloch el término (Zm/Am) vale aproximadamente: a) 1 b) 1/3 c) ½ d) ¼ 7) En la ecuación de Bethe-Bloch la variable I representa: a) El índice de refracción del medio b) La energía de ionización (o excitación promedio) del medio c) La energía de ionización (o excitación promedio) de la partícula incidente 8) En la ecuación de Bethe-Bloch la variable δ representa correcciones debidas a: a) Producción de rayos δ b) Producción de pares c) Efectos de densidad d) Radiación electromagnética

2 9) La forma de la ecuación de Bethe-Bloch que se vio en clase mide la pérdida de energía en: a) MeV/g b) MeV/cm 2 c) MeV/s d) MeV/g/cm 2 10) La energía crítica es: a) mc 2 Ec 2mc 2 b) Ec mc 2 c) Aquella en que las pérdidas por ionización son iguales a las pérdidas por radiación 11) Las pérdidas por radiación son: a) Directamente proporcionales a la energía cinética b) Inversamente proporcionales a la energía cinética c) Proporcionales a la velocidad de la partícula d) Inversamente proporcionales a la velocidad de la partícula 12) Las pérdidas por radiación son dominantes para energías a) < 1 MeV < Ec b) > 1 MeV <Ec c) > Ec < 1 MeV d) < Ec < 1 MeV 13) El mínimo de ionización ocurre a energías: a) > Ec b) Inferiores al pico de Bragg c) βγ > 4, pero por debajo de Ec d) Sobre el pico de Bragg, pero βγ < 4 14) El mínimo de ionización para protones (Z = 1) en un medio con (Zm/Am) = 0.5 vale aprox. a) 1 MeV/g/cm 2 b) 2 MeV/g/cm 2 c) 10 MeV/g/cm 2 d) 0.5 MeV/g/cm 2 15) El término cola de Landau se refiere a: a) Fluctuaciones en de/dx que ocurren en medios poco densos b) Fluctuaciones en de/dx que ocurren en medios muy densos c) Fluctuaciones en la dirección de la partícula d) La parte posterior del saco del prof. Landau 16) La cola de Landau aparece como: a) Un aumento en de/dx a energías menores a la media gaussiana b) Un aumento en de/dx a energías mayores a la media gaussiana c) Una disminución global en de/dx 17) La ecuación de Bethe-Bloch: a) Sirve para electrones y positrones

3 b) Sirve para electrones pero no para positrones c) Sirve para positrones pero no para electrones 18) La longitud de radiación es la distancia media en que una partícula pierde: a) La mitad de su energía b) Toda de su energía c) Una fracción 1/e de su energía d) Una fracción 1/pi de su energía 19) La longitud de radiación Xo para electrones: a) Depende del cociente A/[Z(Z+1)] b) Depende del cociente Z/[A(Z+1)] c) Depende del cociente A/[A(Z+1)] 20) La longitud de radiación para partículas con mayor masa (m) que el electrón (m e ): a) Dependen directamente del cociente m/ m e b) Dependen directamente del cociente (m/ m e ) 2 c) Dependen directamente del cociente (m/ m e ) 3 d) Dependen directamente del cociente (m/ m e ) 4 21) La energía crítica Ec para partículas con Z > 13 se estiman con: a) 5.5 MeV/Z b) 55 MeV/Z c) 550 MeV/Z d) 0.55 MeV/Z 22) El alcance de una partícula cargada en un material es la distancia que recorre: a) Antes de perder la mitad de su energía b) Antes de perder toda su energía c) Hasta que su energía llega al pico de Bragg d) Hasta que su energía llega a Ec 23) El ángulo de dispersión múltiple depende de: a) (β/z)sqrt(x/xo) b) (Z/β)sqrt(X/Xo) c) (Z/β)sqrt(Xo/X) d) (β/z)sqrt(xo/x) 24) La dispersión múltiple fue formulada por un señor de apellido a) Voltaire b) Gauguin c) Moliere d) Proust 25) Los electrones tienen un alcance a) Bien definido b) Mal definido c) Infinito 26) Los fotones interaccionan con la materia de manera a) Continua

4 b) Aleatoria c) No interactuan 27) En el efecto fotoeléctrico la energía cinética del electrón es: a) Igual a la del fotón b) Igual a la energía de ligadura c) Igual a la del fotón más la energía de ligadura d) Igual a la del fotón menos la energía de ligadura 28) En el efecto Compton la energía máxima del fotón saliente es siempre: a) Igual a la del fotón incidente b) Igual a la del electrón saliente c) Menor a la del fotón incidente d) Menor a la del electrón saliente 29) En una cámara de ionización la relación entre la carga colectada y la cantidad de ionización es: a) Inversa. b) Lineal. c) Geométrica. d) No existe. 30) En un detector proporcional (gaseoso), el máximo factor de multiplicación es del orden de: a) 10 4 b) 10 6 c) 10 8 d) ) En un detector cualquiera, cuando se compara el potencial de ionización I con el campo de ionización ω (= pérdida de energía promedio necesaria para producir una ionización): a) ω I b) ω < I c) ω α I 2 d) ω > I 32) Para gases: a) ω 3 ev b) ω 30 ev c) ω 3 KeV d) ω 3 MeV 33) El factor de Townsend (α) para detectores gaseoso mide: a) El campo eléctrico. b) La probabilidad de ionización por unidad de longitud. c) La máxima presión del gas. d) El camino libre medio para ionización de los rayos γ. 34) En un detector gaseoso cuya separación entre electrodos es x, el Límite de Raether es:

5 a) αx < 0.2 b) αx < 2 c) αx < 20 d) αx < ) En un detector gaseoso, la parte más importante del pulso eléctrico está asociada con: a) La colección de electrones. b) La colección de iones. c) La colección de fotones 36) La ecuación de Birks relaciona la respuesta luminosa de centelladores con: a) El poder de frenamiento. b) La respuesta cuántica del material. c) La eficiencia geométrica. d) La respuesta cuántica del fotomultiplicador. 37) En un fotomultiplicador, el fotocátodo sirve para: a) Multiplicar el número de fotones. b) Emitir fotones. c) Multiplicar el número de electrones. d) Producir fotoelectrones. 38) Un detector de Cherenkov sirve para medir: a) El tiempo de vuelo b) La velocidad. c) La masa. d) La ionización. 39) Un detector de radiación de Transición sirve para determinar directamente: a) El tiempo de vuelo b) La velocidad c) El factor de Lorentz d) La masa. 40) En un acelerador Van de Graaff (con voltaje V) la energía final del ión es: a) Z e V b) (Z e B ρ) 2 /(2m) c) B ρ Z e V d) 2m /(Z e V) 1/2 41) En un ciclotrón la energía final del ión es: a) Z e V b) (Z e B ρ) 2 /(2m) c) B ρ Z e V d) 2m /(Z e V) 1/2

6 42) En un ciclotrón: a) La frecuencia depende linealmente de la energía del ión b) La frecuencia depende de la raíz cuadrada de la energía del ión c) La frecuencia depende del inverso de la energía del ión 43) En un acelerador lineal la longitud de los tubos aceleradores depende de: a) El número de etapas b) El cuadrado del número de etapas c) La raíz cuadrada del número de etapas d) No depende del número de etapas 44) La estabilidad de fase: a) Desenfoca radialmente al bonche de partículas b) Enfoca radialmente al bonche de partículas c) Desenfoca axialmente al bonche de partículas d) Enfoca axialmente al bonche de partículas 45) En un acelerador, lineal el foco radial se corrige: a) Usando campos magnéticos b) Usando campos eléctricos c) Solo e) 46) Los cuadrupolos magnéticos a) Enfocan en ambos planos transversales b) Enfocan en un plano y desenfocan en el otro c) Desenfocan en ambos planos transversales e) 47) En un sincrotrón de electrones las pérdidas de energía por Bremsstrahlung varían con β y γ como: a) β γ 2 b) β 2 γ 4 c) β 3 γ 4 d) β 4 γ 3 48) La luminosidad de un colisionador es: a) El cociente entre sección eficaz de reacción y la tasa de reacción b) El cociente entre la tasa de reacción y la sección eficaz de reacción c) El producto de la sección eficaz de reacción y la tasa de reacción d) La suma de la sección eficaz de reacción y la tasa de reacción 49) El LHC es un acelerador tipo a) Electrostático b) Linear c) Ciclotrón d) Sincrotón

7 50) El Peletrón del Instituto de Física es un acelerador tipo a) Electrostático b) Linear c) Ciclotrón d) Sincrotón 51) La ecuación de Bethe-Bloch sirve para estimar la pérdida de energía de: Gluones Neutrinos Partículas cargadas Rayos gamma 52) El pico de Bragg marca el punto de: De mínima pérdida de energía por ionización De máxima pérdida de energía por ionización Donde las pérdidas nucleares son iguales a las de radiación Donde las pérdidas por ionización son iguales a las de radiación 53) La ecuación de Bethe-Bloch es válida para partículas De cualquier energía Con energía menor al pico de Bragg Con energía entre el pico de Bragg y la energía crítica (Ec) Con energía superior a Ec 54) Ignorando el término logarítmico, la ecuación de Bethe-Bloch depende de: β 2 β 1 β -1 β -2 55) En la ecuación de Bethe-Bloch la variable Z m representa: El número atómico de la partícula incidente El número atómico medio de la partícula incidente El número atómico del medio El número atómico efectivo de la partícula incidente 56) En la ecuación de Bethe-Bloch el término (Zm/Am) vale aproximadamente: 1 1/3 ½ ¼ 57) En la ecuación de Bethe-Bloch la variable I representa: El índice de refracción del medio La energía de ionización (o excitación promedio) del medio La energía de ionización (o excitación promedio) de la partícula incidente 58) En la ecuación de Bethe-Bloch la variable δ representa correcciones debidas a:

8 Producción de rayos δ Producción de pares Efectos de densidad Radiación electromagnética 59) La forma de la ecuación de Bethe-Bloch que se vio en clase mide la pérdida de energía en: MeV/g MeV/cm 2 MeV/s MeV/g/cm 2 60 )La energía crítica es: mc 2 Ec 2mc 2 Ec mc 2 Aquella en que las pérdidas por ionización son iguales a las pérdidas por radiación 61) Las pérdidas por radiación son: Directamente proporcionales a la energía cinética Inversamente proporcionales a la energía cinética Proporcionales a la velocidad de la partícula Inversamente proporcionales a la velocidad de la partícula 62) Las pérdidas por radiación son dominantes para energías < 1 MeV < Ec > 1 MeV <Ec > Ec < 1 MeV < Ec < 1 MeV 63) El mínimo de ionización ocurre a energías: > Ec Inferiores al pico de Bragg βγ > 4, pero por debajo de Ec Sobre el pico de Bragg, pero βγ < 4 64) El mínimo de ionización para protones (Z = 1) en un medio con (Zm/Am) = 0.5 vale aprox. 1 MeV/g/cm 2 2 MeV/g/cm 2 10 MeV/g/cm MeV/g/cm 2 65) El término cola de Landau se refiere a: Fluctuaciones en de/dx que ocurren en medios poco densos Fluctuaciones en de/dx que ocurren en medios muy densos Fluctuaciones en la dirección de la partícula La parte posterior del saco del prof. Landau 66) La cola de Landau aparece como: Un aumento en de/dx a energías menores a la media gaussiana Un aumento en de/dx a energías mayores a la media gaussiana Una disminución global en de/dx

9 67) La ecuación de Bethe-Bloch: Sirve para electrones y positrones Sirve para electrones pero no para positrones Sirve para positrones pero no para electrones 68) La longitud de radiación es la distancia media en que una partícula pierde: La mitad de su energía Toda de su energía Una fracción 1/e de su energía Una fracción 1/pi de su energía 69) La longitud de radiación Xo para electrones: Depende del cociente A/[Z(Z+1)] Depende del cociente Z/[A(Z+1)] Depende del cociente A/[A(Z+1)] 70) La longitud de radiación para partículas con mayor masa (m) que el electrón (m e ): Dependen directamente del cociente m/ m e Dependen directamente del cociente (m/ m e ) 2 Dependen directamente del cociente (m/ m e ) 3 Dependen directamente del cociente (m/ m e ) 4 71) La energía crítica Ec para partículas con Z > 13 se estiman con: 5.5 MeV/Z 55 MeV/Z 550 MeV/Z 0.55 MeV/Z 72) El alcance de una partícula cargada en un material es la distancia que recorre: Antes de perder la mitad de su energía Antes de perder toda su energía Hasta que su energía llega al pico de Bragg Hasta que su energía llega a Ec 73) El ángulo de dispersión múltiple depende de: (β/z)sqrt(x/xo) (Z/β)sqrt(X/Xo) (Z/β)sqrt(Xo/X) (β/z)sqrt(xo/x) 74) La dispersión múltiple fue formulada por un señor de apellido Voltaire Gauguin Moliere Proust 75) Los electrones tienen un alcance Bien definido Mal definido Infinito

10 76) Los fotones interaccionan con la materia de manera Continua Aleatoria No interactuan 77) En el efecto fotoeléctrico la energía cinética del electrón es: Igual a la del fotón Igual a la energía de ligadura Igual a la del fotón más la energía de ligadura Igual a la del fotón menos la energía de ligadura 78) En el efecto Compton la energía máxima del fotón saliente es siempre: Igual a la del fotón incidente Igual a la del electrón saliente Menor a la del fotón incidente Menor a la del electrón saliente 79) En una cámara de ionización la relación entre la carga colectada y la cantidad de ionización es: Inversa. Lineal. Geométrica. No existe. 80) En un detector proporcional (gaseoso), el máximo factor de multiplicación es del orden de: ) En un detector cualquiera, cuando se compara el potencial de ionización I con el campo de ionización ω (= pérdida de energía promedio necesaria para producir una ionización): ω I ω < I ω α I 2 ω > I 82) Para gases: ω 3 ev ω 30 ev ω 3 KeV ω 3 MeV 83) El factor de Townsend (α) para detectores gaseoso mide: El campo eléctrico. La probabilidad de ionización por unidad de longitud.

11 La máxima presión del gas. El camino libre medio para ionización de los rayos γ. 84) En un detector gaseoso cuya separación entre electrodos es x, el Límite de Raether es: αx < 0.2 αx < 2 αx < 20 αx < ) En un detector gaseoso, la parte más importante del pulso eléctrico está asociada con: La colección de electrones. La colección de iones. La colección de fotones 86) La ecuación de Birks relaciona la respuesta luminosa de centelladores con: El poder de frenamiento. La respuesta cuántica del material. La eficiencia geométrica. La respuesta cuántica del fotomultiplicador. 87) En un fotomultiplicador, el fotocátodo sirve para: Multiplicar el número de fotones. Emitir fotones. Multiplicar el número de electrones. Producir fotoelectrones. 88) Un detector de Cherenkov sirve para medir: El tiempo de vuelo La velocidad. La masa. La ionización. 89) Un detector de radiación de Transición sirve para determinar directamente: El tiempo de vuelo La velocidad El factor de Lorentz La masa. 90) En un acelerador Van de Graaff (con voltaje V) la energía final del ión es: a) Z e V b) (Z e B ρ) 2 /(2m) c) B ρ Z e V d) 2m /(Z e V) 1/2 91) En un ciclotrón la energía final del ión es: a) Z e V

12 b) (Z e B ρ) 2 /(2m) c) B ρ Z e V d) 2m /(Z e V) 1/2 92) En un ciclotrón: a) La frecuencia depende linealmente de la energía del ión b) La frecuencia depende de la raíz cuadrada de la energía del ión c) La frecuencia depende del inverso de la energía del ión 93) En un acelerador lineal la longitud de los tubos aceleradores depende de: a) El número de etapas b) El cuadrado del número de etapas c) La raíz cuadrada del número de etapas d) No depende del número de etapas 94) La estabilidad de fase: a) Desenfoca radialmente al bonche de partículas b) Enfoca radialmente al bonche de partículas c) Desenfoca axialmente al bonche de partículas d) Enfoca axialmente al bonche de partículas 95) En un acelerador, lineal el foco radial se corrige: a) Usando campos magnéticos b) Usando campos eléctricos c) Solo e) 96) Los cuadrupolos magnéticos a) Enfocan en ambos planos transversales b) Enfocan en un plano y desenfocan en el otro c) Desenfocan en ambos planos transversales e) 97) En un sincrotrón de electrones las pérdidas de energía por Bremsstrahlung varían con β y γ como: a) β γ 2 b) β 2 γ 4 c) β 3 γ 4 d) β 4 γ 3 98) La luminosidad de un colisionador es: a) El cociente entre sección eficaz de reacción y la tasa de reacción b) El cociente entre la tasa de reacción y la sección eficaz de reacción c) El producto de la sección eficaz de reacción y la tasa de reacción d) La suma de la sección eficaz de reacción y la tasa de reacción 99) El LHC es un acelerador tipo a) Electrostático

13 b) Linear c) Ciclotrón d) Sincrotón 100) El Peletrón del Instituto de Física es un acelerador tipo a) Electrostático b) Linear c) Ciclotrón d) Sincrotón