FÍSICA NUCLEAR

La Radiactividad Algunas sustancias presentan la propiedad de emitir radiaciones capaces de penetrar en cuerpos opacos, ionizar el aire, impresionar placas fotográficas…. La radiactividad es un fenómeno natural: gran cantidad de elementos de la naturaleza y de productos que utilizamos cotidianamente emiten radiactividad: RAYOS CÓSMICOS RADÓN RAYOS GAMMA ALIMENTOS Y BEBIDAS LLUVIA RADIACTIVA

Núcleos de helio, formados por dos protones y dos neutrones. Tipos de radiaciones Núcleos de helio, formados por dos protones y dos neutrones. Electrones, procedentes de la desintegración de un neutrón Radiaciones electromagnéticas, de mayor frecuencia y energía que los rayos X

Desintegración radiactiva El fenómeno de la radiactividad es aleatorio sujeto a una cierta probabilidad de desintegración. El número de emisiones por unidad de tiempo es proporcional al número de núcleos existentes. λ es la constante radiactiva, característica de cada isótopo radiactivo Ley de emisión radiactiva. Da el número de núcleos que no se han desintegrado en un tiempo dado. Para ver como de "activa" es una muestra se mide la velocidad de desintegración de la muestra o actividad, es decir el número de desintegraciones que se producen por unidad de tiempo. La unidad en la que se mide la actividad es el Becquerelio ,Bq, en honor a Henri Becquerel.

Periodo de semidesintegración Se representa por T y es el tiempo que tarda una muestra radiactiva en reducirse a la mitad. También se conoce como semivida. ELEMENTO SEMIVIDA TIPO DE DESINTEGRACIÓN Uranio 238 4´51x109 años Alfa Uranio 234 2´48x105 años Torio 234 24´1 días Beta y Gamma Radio 226 1620 años Alfa y Gamma Radón 222 3´82 días Polonio 218 3´05 minutos Polonio 214 1´64x10-4 segundos

Número de núcleos sin desintegrar La vida media se define como el tiempo medio que tarda un núcleo al azar en desintegrarse: Curie: unidad de actividad dada por 1 curie = 3,7.1010 Bq

Efectos biológicos de la radiactividad La exposición a dosis altas de radiación aumenta la tasa de cáncer y puede producir trastornos de carácter genético. El grado de peligrosidad depende del tipo de radiación y del tiempo de exposcición. Si la radiación procede de dentro del organismo, la radiación α es la más peligrosa, pues su mayor masa y carga les otorga mayor poder penetrante. Si la fuente de radiación es externa, la radiación γ es la más peligrosa, por ser la más penetrante. El gray (símbolo Gy) es una unidad derivada del Sistema Internacional de Unidades que mide la dosis absorbida de radiaciones ionizantes por un determinado material. Un gray es equivalente a la absorción de un joule de energía ionizante por un kilogramo de material irradiado. El sievert (símbolo Sv) es una unidad derivada del SI que mide la dosis de radiación absorbida por la materia viva, corregida por los posibles efectos biológicos producidos. 1 Sv es equivalente a un julio por kilogramo (J kg-1).

Fuerzas nucleares Fuerza nuclear fuerte Fuerza nuclear débil Responsable de la cohesión nuclear. Es atractiva entre nucleones. De corto alcance (<10-15 m) Compensa la repulsión electrostática entre los protones Responsable de la desintegración β Entre partículas no sometidas a la fuerza nuclear fuerte. De corto alcance (<10-17 m) Supera a la gravitatoria, pero es más débil que otras

Energía de enlace por nucleón, Es la energía liberada cuando los nucleones aislados se unen para formar un núcleo. Energía de enlace por nucleón,

Reacciones nucleares Reacciones nucleares que producen emisiones Son procesos en los que intervienen directamente los núcleos atómicos, transformándose en otros distintos Reacciones nucleares que producen emisiones Emisiones de partículas α Emisiones de partículas β

Fisión nuclear En la fisión nuclear, un núcleo se divide en otros dos más ligeros al ser bombardeado con neutrones: en el proceso se lineran más neutrones y gran cantidad de energía.

Fusión nuclear Dos núcleos ligeros se unen para formar otro más pesado, liberándose gran cantidad de energía.

Partículas elementales

Partículas elementales(2)

¡Sólo son predicciones teóricas! FUERZAS FUNDAMENTALES Se puede interpretar que estas fuerza se propagan mediante partículas portadoras: fotones (interacción electromagnética) piones (protón-neutrón) gluón (quarks) gravitón (gravitatoria) Bosón W (leptones) ¡Sólo son predicciones teóricas!