La energética de la desintegración radioactiva

Presentación del tema: "La energética de la desintegración radioactiva"— Transcripción de la presentación:

1 La energética de la desintegración radioactiva
Puede obtenerse una determinación completamente acertada de las diferencias de masas atómicas a partir de las mediciones de las energías de las radiaciones nucleares siempre que el esquema de desintegración del núcleo padre sea conocido. Desintegración β- Experimentalmente:

2 La energética de la desintegración radioactiva
es la máxima energía cinética que aparece en el continuo espectro Además Llamando a la energía observable del proceso Entonces: Si sumamos la masa de Z electrones atómicos a ambos miembros:

3 La energética de la desintegración radioactiva
De donde, despreciando la energía de ligadura de los electrones atómicos: Así, para desintegración β- : Hay varios tipos de diagramas de niveles para ilustrar el esquema de desintegración de isótopos radioactivos.

4 Diagrama de niveles de energía para desintegración por β-
Diagrama masa atómica - energía Diagrama masa nuclear - energía Escala de energía para ambos diagramas, en Mev. Escala de masa atómica en umas 2.865 MeV 2.865 MeV 1.782 MeV 1.782 MeV

5 Desintegración β+

6 Desintegración β+ 0.542MeV 1.277 MeV 1.277 MeV
Diagrama masa atómica - energía Diagrama masa nuclear - energía Escala de masa atómica en umas Escala de energía para ambos diagramas, en Mev. 0.542MeV 1.277 MeV 1.277 MeV

7 Captura Electrónica Insertando la masa de (Z-1) electrones a ambos lados de la ecuación:

8 Captura Electrónica 0.86Mev Diagrama masa atómica - energía
Diagrama masa nuclear - energía Escala de energía para ambos diagramas, en Mev. Escala de masa atómica en umas 0.478 Mev 0.478 MeV 0.86Mev

9 Captura Electrónica 0.86Mev Diagrama masa atómica - energía
Diagrama masa nuclear - energía Escala de energía para ambos diagramas, en Mev. Escala de masa atómica en umas 0.478 Mev 0.478 MeV 0.86Mev

10 Competencia entre Captura Electrónica y emisión β+

11 Competencia entre Captura Electrónica y emisión β-
Diagrama masa atómica - energía Diagrama masa nuclear - energía Escala de energía en Mev. Escala de masa atómica en umas

12 Desintegración beta dual
Estos casos proveen de medios de determinar diferencias de masas entre pares de isótopos estables que difieren en número atómico en dos unidades. Eliminando el núcleo radiactivo por sustracción:

13 Desintegración beta dual
Diagrama masa atómica - energía Diagrama masa nuclear - energía Escala de energía en Mev. Escala de masa atómica en umas

14 Desintegración alfa No es despreciable en un balance masa – energía !
Energía de desintegración Masa reducida

15 Desintegración alfa Despreciando la energía de ligadura de los electrones atómicos:

16 Desintegración alfa Diagrama masa atómica - energía
Escala de energía en Mev. Escala de masa atómica en umas

17 Diferencia de masa neutrón - hidrógeno
Determinar la masa del neutron es fundamental para evaluar la energía de ligadura de los núcleos. Siendo neutro, no es posible hacer spectroscopía de masas. Su masa debe ser determinada a partir de la energética de las reacciones nucleares.

18 Umbral para reacciones con tritio
La más directa y acertada determinación de n - 1H es obtenida midiendo el Q de la reacción: En contraste con las reacciones discutidas previamente , esta reacción tiene un valor Q negativo. Recordemos que: La reacción no puede tener lugar si la energía cinética inicial (CM) es menor que un valor mínimo

19 Umbral para reacciones con tritio

20 Umbral para reacciones con tritio
Escala de energía en Mev.

21 Umbral para reacciones con tritio
Desintegración radiactiva del neutrón libre

22 Energía de ligadura del deuteron