Tema : Transformaciones de los núcleos atómicos. Física nuclear Tema : Transformaciones de los núcleos atómicos. Desintegración  ,  y  .

Radiactividad natural Desintegración espontánea de núcleos atómicos mediante la emisión de partículas subatómicas llamadas alfa (α) y beta(β) o de radiaciones electromagnéticas denominadas rayos x y rayos gamma γ.

El físico francés Antoine Henri Becquerel recibió el Premio Nobel de Física en 1903. Becquerel descubrió la radiactividad del uranio.

núcleo con dos protones y dos neutrones de menos progenitor neutrón protón partícula  núcleo hijo núcleo con dos protones y dos neutrones de menos

X He Y partícula alfa () núcleo hijo + núcleo progenitor núcleo hijo X Z M M - 4 He 2 4 Y + Z - 2 ¿Cuál es el valor de Z y M del núcleo hijo? Apliquemos la ley de conservación de la masa Apliquemos la ley de conservación de la carga

Un ejemplo particular lo constituye la desintegración del uranio-235 : 231 92U 235 2He 4 Th 90 ¿Cuál es el núcleo hijo? Apliquemos la ley de conservación de la carga. Apliquemos la ley de conservación de la masa.

Tabla Periódica ¡Durante la desintegración  el elemento se desplaza 2 casillas hacia el inicio!

Partículas alfa () Está formada por dos protones y dos neutrones y cuya carga es +2e. Son núcleos de átomos de Helio. Producen una ionización muy intensa. Poseen poco poder de penetración.

Partículas beta (β)

Hay dos típos de partículas . Partículas beta (β) Hay dos típos de partículas . Las partículas (+) se llaman positrones cuya carga es +e y las (–) se llaman electrones de carga –e. Son menos ionizantes que las partículas  y por tanto más penetrantes.

Partículas gamma () Rayos γ

Poseen un alto poder de penetración. Partículas gamma () Constituyen un flujo de fotones de alta energía sin carga eléctrica, por tanto no pueden ser desviados por los campos eléctricos y magnéticos. Poseen un alto poder de penetración.

Características generales de las radiaciones La radiación emitida por los elementos radiactivos no depende de la temperatura, presión ni de las reacciones químicas en que participan.

Características generales de las radiaciones Como resultado de la transformación radiactiva se origina una nueva sustancia que se diferencia totalmente de la sustancia inicial por sus propiedades físicas y químicas. Ejemplo: 210Bi 210Po + β- 83 84

IA VIII A II A III A IV A V A VI A VII A H He Li Be B C N O F Ne Na Mg 1,008 1 4,003 2 1 H He II A III A IV A V A VI A VII A Hidrógeno Helio 6,94 3 9,01 4 10,81 5 12,01 6 14,007 7 15,999 8 18,998 9 20,18 10 2 Li Be B C N O F Ne Litio Berilio Boro Carbono Nitrógeno Oxígeno Flúor Neón 22,99 11 24,31 12 26,98 13 28,09 14 30,97 1 5 32,06 16 35,45 17 38,91 18 3 Na Mg Al Si P S Cl Ar Sodio Magnesio Alumini Silicio Fósforo Azufre Cloro Argón 39,10 19 40,08 20 69,72 31 72,59 32 74,92 33 78.96 34 79,91 35 83,80 36 4 K Ca Ga Ge As Se Br Kr Potasio Calcio Galio Germanio Arsénico Selenio Bromo Criptón 85,47 37 87,62 38 114,82 49 118,69 50 121,75 51 127,6 52 126,9 53 131,3 54 5 Rb Sr In Sn Sb Te I Xe Rubidio Estroncio Indio Estaño Antimonio Telurio Yodo Xenón 132,9 55 137,3 56 204,4 81 207,19 82 208,98 83 (210) 84 (210) 85 (222) 86 6 Cs Ba Tl Pb Bi Po At Rn Cesio Bario Talio Plomo Bismuto Polonio Astato Radón

Ley de desintegración radiactiva Período de semidesintegración (T) Es el tiempo que demora en desintegrarse la mitad del número de átomos radiactivos que existía inicialmente. Ley de desintegración radiactiva N = N0 ▪ 2 – t T Número de átomos radiactivos en el instante inicial (t=0)

uranio uranio uranio uranio Elemento Símbolo Período de semidesintegración 238U 4,5.109 años 234U 2,7.106 años polonio 218Po 3,05 min. plomo 214Pb 26,8 min. 210Pb 22,2 años uranio uranio 92 uranio uranio 92 84 82 82

Ejercicios

En la gráfica se muestra la curva de desintegración del elemento radiactivo 84Po210.Valiéndote de los datos que apare- cen en la gráfica, Determina la cantidad de átomos de Po que quedarán pasados 420 días. # de átomos x 1025 4 2 días 140 280 420

N = N0 2 N0 N = 2 4·1025 N = 8 3 N0 = 4·1025 átomos 2 T = 140 días # de átomos x 1025 N = N0 2 t T 4 N0 N = t T 2 2 4·1025 días N = 140 280 420 420 140 8 3 N0 = 4·1025 átomos 2 T = 140 días t = 420 días N = 5·1024 átomos

el átomo absorbe energía y en cuáles emite? En la gráfica siguiente se representan posibles transiciones entre los niveles de energía para el caso del átomo de 1H1 . a)¿ En qué casos el átomo absorbe energía y en cuáles emite? D n = 6 n = 5 n = 4 n = 3 B n = 2 A C n = 1

b) Determine la frecuencia de la radiación más energética emitida. = c R ( 1 n2 –  D n = 5 n = 4 n = 3 = c R ( 1 12 52 – )  B n = 2 A C n = 1  = 3,15·1015 Hz  = E – E0 h