EJERCICIOS DE FÍSICA NUCLEAR 2º DE BACHILLERATO Alfonso Coya

FÍSICA NUCLEAR 1.- Determine el nº de protones y neutrones de los siguientes nuclidos. 2.- Determine Z y A para el núcleo que resulte de después que el , Después de emitir sucesivamente una partícula a, una b y una radiación g Alfonso Coya

FÍSICA NUCLEAR dm = 94 mp+ ( 239-94) mn – MPu 3.- Calcule el defecto de masa y la energía de enlace por nucleón para el núcleo del plutonio, 94239Pu. Su masa atómica es 239,05433 u. Datos: Masa del protón: mp = 1,00728 u; Masa del neutrón: mn= 1,00867 u; dm = 94 mp+ ( 239-94) mn – MPu dm= Z mp+( A - Z)mn ) – M ; dm = 94 x 1,00728 u + 145 x 1,00867 u – 239,05433 u = 1.88714 u Cálculo de la energía de enlace por nucleón: Alfonso Coya

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FÍSICA NUCLEAR 4.- Determine X en la siguiente reacción nuclear. 5.- Complete y ajuste las siguientes reacciones nucleares. Alfonso Coya

6. - La constante de desintegración del 60Co es 2 x 10 -6 s -1 6.- La constante de desintegración del 60Co es 2 x 10 -6 s -1. A) Calcule el período de semidesintegración de este nuclido. B) Si tenemos una muestra de 100 g, de- termine el tiempo que tarda en reducirse a 75 g. C) Calcule la actividad inicial de la muestra. MCo =59,93 u; NA = 6,023 x 1023 e.e./mol A) B) C) Alfonso Coya

antigüedad de la muestra fósil. Dato: TC14 = 5730 ± 30 años. 7.- Una muestra vegetal tiene una actividad radiactiva de 1000 Bq y otra mues- tra de la misma clase, fosilizada tiene una actividad de 100 Bq. Determine la antigüedad de la muestra fósil. Dato: TC14 = 5730 ± 30 años. Alfonso Coya

en la muestra después de 100 años? 8.- Calcule la constante de desintegración radiactiva del 14C. A) Determine la masa de una muestra que tenga una actividad de 1 Ci. B) ¿Qué masa de 14C quedará de en la muestra después de 100 años? Datos: TC14 = 5730 ± 30 años. m (14C) = 14,0077 u; 1 u = 1’6605 x 10-27 kg; 1 Ci = 3,7 x 1010 des/s A) B) Alfonso Coya

dm = ( MLi + mn ) – (MT + MHe) 9.- Calcule ( en MeV) la energía desprendida en la siguiente reacción nuclear: Datos: dm = ( MLi + mn ) – (MT + MHe) Alfonso Coya

10.- Calcule la energía desprendida en la reacción de fusión nuclear: Datos: dm = 2 MD – (MT + Mp) Alfonso Coya

11.- El 220Rn es un isótopo radiactivo del radón con un período de semidesintegración de 55,6 s. Determine: a) la constante radiactiva del 220Rn; b) cuántos átomos quedarán de una muestra con105 átomos iniciales al cabo de 30 s; c) el número de desintegraciones por segundo (actividad) en ese instante. (PAU Oviedo) a) b) c) Alfonso Coya

12.- El hierro 56 tiene número atómico Z = 26 y una masa A = 55,9394 u. Sabiendo que la masa de un protón es 1,0073 u y la de un neutrón es 1,0087 u, determine: (a) el defecto de masa en u; (b) la energía de enlace del núcleo en julios; (c) la energía de enlace por nucleón en julios. (PAU Oviedo) Datos: 1 u = 1,66 x 10 -27 kg; c = 3 x 108 m/s a) dm = ( 26 x 1,0073 u + 30 x 1,0087 u) - 55,9394 u dm = 0,5114 u Alfonso Coya

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13.- El 226 88 Ra se desintegra radiactivamente para dar 222 86 Ru; a) Indique el tipo de emisión radiactiva y escriba la ecuación de dicha reacción nuclear; b)Calcule la energía liberada en el proceso. Datos: c = 3 · 108 m s– 1 ; m( 226 Ra ) = 226,0960 u ; m( 222 Ru ) = 222,0869 u; m( 4 He ) = 4,00387 u ; 1 u = 1,66 · 10- 27 kg dm = MRa – (MRu + MHe ) dm = 226,0960 – (222,0869 + 4.00387 ) u dm = 0,00523 u Energía desprendida: DE = dm c2 Alfonso Coya

dm = ( MU + mn ) – (MSr + Mxe + 2 mn ) Fisión nuclear Halle la energía liberada en la reacción fisión nuclear del 92235U, según la reacción: Datos: m (235U ) = 235,0439 u ; m (95Sr ) = 94,9403 u; m (1n) = 1,0087 u ; m (139Xe) = 138,9301 u; 1 u = 931 MeV dm = ( MU + mn ) – (MSr + Mxe + 2 mn ) dm = ( 235,0439 + 1,0087 ) – (94.9403 + 138.9301 + 2 · 1.0087 ) dm = 0,1648 u Energía desprendida: Alfonso Coya