Radiactividad Los Curie trabajaron con un mineral (petchblenda) que contenía Uranio además de Bi, Ba y Pb. La radiactividad natural fue descubierta por H. Becquerel en Febrero de 1896. Marie Sklodowska Trataba de determinar si la fluorescencia iba acompañada con rayos X. Predicen la existencia del Ra y el Po " In recognition of the extraordinary services he has rendered by his discovery of spontaneous radioactivity" in recognition of the extraordinary services they have rendered by their joint researches on the radiation phenomena discovered by Professor Henri Becquerel PN 1903 PN 1903 PN 1903 PN 1911 Rutherford en 1897 establece la existencia de dos tipos de radiaciones(  y ) Paul Villard descubre los rayos  en 1900. PN 1908 Elster y Geitel determinan la ley de desintegración radiactiva en 1899. Soddy Egon von Schweidler dedujo la ley haciendo consideraciones probabilísticas, la ley no es obtenible por causalidad. PN 1921

Desintegración alfa (Z,A) (Z-2,A-4) + a Ea~ 2-10 MeV Núcleos pesados Espectro de energía monoenergético Mayoría al estado fundamental de la hija. Alta tasa de pérdida de energía en medios materiales. Rango en aire de pocos centímetros. Isótopo Vida media Energía (MeV) Branching (%) 241Am 433 años 5,486, 5,443 85; 12,8 210Po 138 días 5,305 100 242Cm 163 días 6,113, 6,070 74; 26

Desintegración tipo  1) - E~ 1-10 MeV 2) + 3) Captura Electrónica

Desintegración  b+ : p n +e+ + n b- : n p +e- + n Desintegración beta E~ 1-10 MeV Núcleos con exceso de nucleones Espectro continuo de energía. Mayoría el núcleo hijo queda en un nivel excitado desexcitación g Rango en aire de pocos centímetros. Emisores beta puros son escasos. Intensidad E

Captura electrónica (CE) Compite con b+ Captura de un electrón de orbitales atómicos. Emisión de rayos X o electrones Auger. p +e- n+ n

Desintegración radiactiva Desexcitación g Usualmente ocurre en conjunción con algún mecanismo de desintegración. E~ 1keV-5MeV Fisión Espontánea Núcleos pesados se dividen en dos núcleos más livianos y varios neutrones.

Four types of radioactive decay 1) alpha (a) decay - 4He nucleus (2p + 2n) ejected 2) beta () decay - change of nucleus charge, conserves mass 3) gamma (g) decay - photon emission, no change in A or Z 4) spontaneous fission - for Z=92 and above, generates two smaller nuclei

Desintegración radiactiva - Un núcleo radiactivo padre decae a un núcleo hijo. - La probabilidad de que un núcleo se desintegre en la unidad de tiempo es l (units of s-1) - La constante de desintegración no depende del tiempo. El tiempo medio de vida es =1/l N0 T1/2 = 5730 años 5730

Datación con 14C La desintegración b del 14C es usada para datar muestras orgánicas. 14C  14N + e– + ne Los rayos cósmicos crean 14C en la atmósfera para dar una relación 14C/12C constante en el CO2 atmosférico 14C / 12C = 1.2×10–12 en organismos vivos Cuando los organismos mueren , 14C no es más absorbido y la relación 14C/12C decrece con el tiempo. T1/2 de 14C = 5730 años. Se estima la antiguedad del material a partir de la actividad de 14C. Método efectivo para 1,000 a 25,000 años de antiguedad, 14N  + n → 14C + p

Datación con 14C Se conocen, más o menos con exactitud, las variaciones habidas en los últimos 11.800 años gracias a la dendrocronología. Curva de correspondencia entre la edad real y la edad según el carbono-14 , desde el 9.000 al 15.000 antes del presente, según mediciones en Cariaco.

Desintegración radiactiva • Unidades de actividad son : 1 desint/s = 1 Bq (un Bequerel). • Otra unidad más conveniente es el Curie, 3.7 x 1010 desint./s = l Ci. Las fuentes que usamos en el laboratorio son del orden del μCi.

La tabla de los nucleídos 3000 núcleos conocidos , pero solo 266 estables ! No hay elementos estables con Z > 83! Para bajos Z , N  Z, pero para Z grandes, N > Z (debido a la repulsión entre los protones) Inusual estabilidad para “números mágicos”: Z, N = 2, 8, 20, 28, 50, 82, 126 ( analogía con las capas electrónicas)

La tabla de los nucleídos Isótopos, isótonos, isóbaros, isómeros Identificar isótopos, isóbaros, isótonos e isómeros de 99Tc.?

Desintegración radiactiva Desintegración Radioactiva Los isótopos radiactivos decaen con el tiempo. T1/2 = Half-life = Tiempo requerido para que la población se reduzca a la mitad Ejemplo , polonio-210 se desintegra por emisión  con un período de 138 días. 210Po 206Pb + 4He 1 gramo of polonio-210 => 1/2 gramo después de 138 días. • T1/2 • Tan corto como 4.0 x 10-22 s. (7B) • Tan largo como 1.4 x 1017 años (50V) • Es constante, no afectado por temperatura, presión o composición química . • Constante de desintegración (λ) • Probabilidad de desintegración por unidad de tiempo. • Inversamente proporcional a la vida media

Desintegración radiactiva Mean lifetime  : tiempo medio de vida de los átomos.