Fenómenos nucleares y sus aplicaciones

El núcleo

• Recordemos que el núcleo está compuesto de dos nucleones, protones y neutrones.

• El número de protones es el número atómico.• El número de protones y neutrones juntos es

en efecto la masa del átomo.

Isótopos• No todos los átomos

del mismo elemento tienen la misma masa debido a los diferentes números de neutrones en esos átomos.

• Existen tres tipos de isótopos de uranio presentes en la naturaleza: Uranio-234 Uranio-235 Uranio-238

Radioactividad

• No es poco común que algunos núclidos de un elemento sean inestables, o radioactivos.

• Nos referimos a ellos como radionúclidos.

• Existen diferentes formas en que los radionúclidos se pueden desintegrar en diferentes núclidos.

Tipos de desintegración

radioactiva

Desintegración Alfa:

Pérdida de una partícula (un núcleo de helio).

He42

U23892

U23490 He4

2+

Desintegración Beta:

Pérdida de una partícula (un electrón de alta energía).

0−1 e0

−1or

I13153 Xe131

54 + e0

−1

Emisión de positrones:

Pérdida de un positrón (una partícula que tiene la misma masa de un electrón pero carga opuesta).

e01

C116

B115 + e0

1

Emisión Gamma:

Pérdida de un rayo (radiación de alta energía que casi siempre acompaña a la pérdida de una partícula nuclear).

00

Series radioactivas• Los núcleos radioactivos

grandes no pueden estabilizarse experimentando solo una transformación nuclear.

• Experimentan una serie de desintegraciones hasta que forman un núclido estable (comúnmente un núclido de plomo).

Aceleradores de partículas

Estos aceleradores de partículas son enormes, con pistas circulares con radios que tienen kilómetros de largo.

TALLER (2 pers)

• Diferenciar los distintos tipos de nuclidos y aplicar conceptos de química nuclear

1.- ¿Qué tipo de núclido se forma en los siguientes casos? Escribe las respectivas ecuaciones.a) Neptunio-232 captura un electrón.b) 12

7N emite un positrón.c) 11

26Na emite un electrón.d) 212

83 Bi emite una partícula alfa.e) 9

3Li emite un neutrón.2.-El 27

13Al se puede convertir en 3015P. ¿Qué tipo de partícula interviene

en la transmutación?3.-Defina con sus palabras el concepto RADIACTIVIDAD. Si es necesario utilice ejemplos4.-Realice un esquema representando y explicando cada tipo de emisión (alfa, beta, gama)5.-Describa y explique los conceptos de Fisión y Fusión Nuclear, si es necesario realice los esquemas correspondientes.6.-Mencione claramente cual es la utilidad que se le da a los radioisótopos en la actualidad.

7.-Represente una ecuación química y una ecuación nuclear y explique utilizando las representaciones cuales son las posibles diferencias.8.-El Uranio A=238; Z=92 sufre una desintegración de cierto tipo a Uranio A=234; Z=90.Realizando la ecuación explique y represente que tipo de emisión es:9.-El Iodo A=131; Z=53 puede sufrir una desintegración del tipo beta y también la liberación de un positrón. Represente ambas ecuaciones nucleares.10.- Entre los siguientes núclidos, ¿cuáles son entre sí isótopos, isótonos o isóbaros? Zn (A=64 y Z=30) ; Se (A=76 y Z=34); Zn (A=72 y Z=330); Kr (A=76 y Z=36); Ga( A=73 y Z=31); Ge (A=76 y Z=32)