Desintegraciones y actividad

Ejercicio Nº1 “Explique brevemente cómo será el mecanismo principal de decaimiento radiactivo del 32P (Z=15)”

¿Qué información nos brindan los números A, Z y N? Un nucleído es una especie atómica que se caracteriza por la composición de su núcleo y su energía. Se lo simboliza con el símbolo químico del elemento correspondiente, X, y arriba a la izquierda el número de nucleones A. El símbolo químico ya define el número de nucleones al estado de protón Z quedando por lo tanto automáticamente definido el N.

¿Dónde encontramos a los nucleídos estables? Tabla de nucleídos https://www-nds.iaea.org/relnsd/vcharthtml/VChartHTML.html ¿Dónde encontramos a los nucleídos estables?

¿Qué información nos dan estos “colores”? Un poco más de cerca… ¿Qué información nos dan estos “colores”?

¿Qué tipos de desintegración atómica conocen? No todas las combinaciones de protones y neutrones conducen a un nucleído estable. Los núcleos inestables emiten partículas y/o fotones para transformarse en núcleos más estables. Esta transformación es la que conocemos como decaimiento radiactivo o como proceso de transformación nuclear radiactiva. Radiactivos: van a ser inestables, es decir que su cantidad y composición va a variar en función del tiempo. Estables: su cantidad y composición no varían en función del tiempo.

Desintegración alfa Qα = Eα + ER La α es monoenergética E α  4-9 MeV Núcleos A> 150 y N=84; dominante para A>210

Desintegración beta - Desintegración beta + Captura electrónica Q - = E - + E ve Q + = 1.022 Mev + E + + E ve Las partículas - y + (y ve y ve) exhiben un espectro continuo de energías. Captura electrónica QCE = E ω + E ve El ve es monoenergético. CE: Q < 1.022 Mev CE/+: Q  1.022 Mev

Desintegración gamma Los fotones gamma son monoenergéticos.

Entonces… ¿Cuál será el mecanismo principal de decaimiento radiactivo del 32P (Z=15)? ¡Beta negativo!

Entonces… ¿Cuál será el mecanismo principal de decaimiento radiactivo del 32P (Z=15)? 32P15  32S16 + β- + ῡe + Qβ-

Ejercicio Nº2 “Se tiene un vial con 700 mCi de una muestra de 99mTc a las 8 hs del martes. Calcule la Actividad remanente a las 15 hs del día jueves. Datos: T1/299mTc: 6 hs.”

¿Cómo estudiamos un radioisótopo? Su cantidad. Cte de desintegración: probabilidad de desintegración de un núcleo en la unidad de tiempo (característica de cada nucleído). Fracción de núcleos que decaen en un período de tiempo (tiempo-1).

λ: constante de desintegración radiactiva Actividad Es una magnitud que expresa la velocidad de transformación de los núcleos radiactivos (A = -dN/dt). El signo negativo surge de considerar que el número de núcleos radiactivos disminuye en el tiempo, pero la actividad como tal es una magnitud positiva. Es proporcional al número de átomos radiactivos; A = λN, donde λ es la constante de desintegración. N(t): número de núcleos radiactivos existentes en un instante de tiempo t N0: número de núcleos radiactivos existentes en el instante inicial (t = 0) λ: constante de desintegración radiactiva

Período de semidesintegración Es el tiempo necesario para que el número de núcleos radiactivos presentes en una muestra se reduzca a la mitad.

Entonces… ¿Cuál será la actividad remanente de 99mTc? Martes 8 hs Jueves 15 hs 16 hs martes + 24 hs miércoles + 15 hs jueves Tiempo transcurrido: 55 hs. DATO: t1/2 = 6 hs

A(t) = A(0). e –λ . t A(55hs) = 700 mCi . e –λ . 55hs ¿En qué unidades nos conviene expresar a la actividad y al tiempo transcurrido? ¿Por qué? A(t) = A(0). e –λ . t A(55hs) = 700 mCi . e –λ . 55hs ¿? ¿Podría conocerse la masa inicial de 99mTc? ¿Y la masa a las 15 hs del día jueves? Tener en cuenta que 1Ci = 2,22 .1012 dpm = 3,7 . 1010 dps Si trabajamos en desintegraciones por minuto, el tiempo de vida media, la constante de desintegración y el tiempo transcurrido, también deberán estar en minutos. Lo mismo ocurre si decidimos trabajar en desintegraciones por segundo. Reemplazando λ en la ecuación de actividad podremos conocer la actividad remanente a las 15 hs del día jueves del 99mTc.

Ejercicio Nº3 (para pensar y resolver a demanda) “Calcular la energía de unión (B) y la energía de unión por nucleón (B/A) del 16O, 6Li y 12C. ¿Qué núcleo es más estable y por qué?” Datos: B = (Zmp + Nmn – mx)μ 931,48 Mev/ μ mp : 1,00797 mn: 1,00867 m 16O : 15,9949 m 6Li : 6,01512 m 12C : 12,0000

¿Preguntas? ¿Dudas? ¡Muchas gracias! 