Lic. Sergio L. Mosconi FUESMEN-CNEA

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1 Lic. Sergio L. Mosconi FUESMEN-CNEA
Principios Físicos Lic. Sergio L. Mosconi FUESMEN-CNEA

2 Modelos Atómicos

3 Estructura Atómica

4 Estructura Nuclear

5

6 Tabla Periódica

7

8 Isótopos, Isóbaros e Isótonos

9 Tabla de Nucleídos (núcleos livianos)

10 Unidades de Energía MKS: Joule = Kg m / seg2 CGS: ergio = g cm/ seg2
eV = electron Volt KeV = 1000 eV MeV = eV GeV = eV 1 eV = *10-19 Joules

11 Interacciones nucleares

12 Interacciones

13 Átomo de Hidrógeno

14 Átomo de Hidrógeno

15 Átomo de Hidrógeno n=6 ,l=4 ,m=1 n=3 ,l=2 ,m=0

16 Modelos nucleares Modelo de la gota.
Modelo de partículas independientes: Números mágicos: 2, 8, 20, 28, 50, 82, 126, ... Modelo colectivo.

17 Modelos Nucleares M(Z,A) = MN + Z me – B(Z) masa del átomo
M(Z,A) = ZMp + N Mn – B(Z,A) masa del núcleo B(Z,A) = ZMp + N Mn – M(Z,A) energía ligadura B / A Energía ligadura por nucleón Sn(A,Z) = B(Z,A) – B(A-1,Z) = M(A-1,Z) – M(A,Z) + Mn

18 Energía de ligadura B/A(MeV) Sn(MeV) 131Xe 8.41 6.6 132Xe 8.42 8.9

19 Energía de ligadura

20 Ley Semiempírica de Masas
M(Z,A) = ZMp + N Mn –  A +  A2/3 +  (A – 2Z)2 / A +  Z2/ A1/3 + (A,Z) 12 A1/2 MeV para A par, Z impar y N impar   (A,Z) = 0 para A impar   A1/2 MeV para A par, Z par y N par  = 15.8,  = 17.8,  = y  = 0.71

21 Ley Semiempírica de Masas
M(Z,A=cte) = a – bZ + dZ2 Donde a = A Mn c2 –  A +  A2/3 +  A b = 4  + (Mn - Mp) c2 d = 4  / A +  / A1/3 Zmin= b/2d

22 Decaimiento b+ y b-

23 Decaimiento b-

24 Decaimiento b+

25 Decaimiento b+ y b- 77 32Ge 77 33As + e- + e + 2.72 MeV -
77 34Se + e- + e MeV 77 36Kr Br + e+ +  MeV + 77 34Se + e+ +  MeV

26 Decaimiento b+ y b- 67Ga 68Ga 69Ga 67Zn 68Zn 69Zn 66Cu 67Cu 68Cu

27 Decaimiento b+ y b- - : M(Z,A) > M(Z+1,A)  Q = M
+ : M(Z,A) > M(Z-1,A) + 2 me  Q = M - 2 me c2 CE: M(Z,A) + me > M(Z-1,A) + Be  Q = M - Be

28 Decaimiento a

29 Decaimiento  M(Z,A) > M(A-4, Z-2) + M(2,4).
209 83Bi Te +  MeV Q > 4 MeV

30 Decaimiento 

31 Modelo partículas independientes
Potencial de Wood-Saxon Interacción spin-órbita

32 Decaimiento g

33 Fusión Nuclear 3.5 MeV 14.1 MeV

34 Fusión Nuclear Fusion has the potential to produce large amounts of power without radioactive by-products. In this experiment energy equivalent to 1MW was produced for 2 seconds (1991)

35 Fusión M(Z1,A1) + M(Z2,A2) > M(Z,A) p + p 2H + e + + 0.42 Mev
p + 2H 3He +  Mev   2H + 3H 4He + n Mev

36 Fisión Nuclear

37 Fisión B(Z,A) < B(Z1,A1) + B(Z2,A2) inestable, con Z=Z1+Z2 y A=A1+A2 B(Z,A) > B(Z1,A1) + B(Z2,A2) estable

38 Tabla de Nucleidos

39 Tabla de Nucleidos

40 Tipos de Radiación quarks Protones Neutrones Partículas Alfa
Electrones Positrones Neutrinos Rayos Gamma Rayos X quarks

41 Radiación Electromagnética

42

43 Desintegración Radiactiva

44 Desintegración Radiactiva
-dN(t) =  N(t) = A(t) dt Actividad o ritmo de desintegración de la población de átomos N al instante t. N(t) = No e-t A(t) = Ao e-t = Ao e-0.693t/T T = /  tiempo en el cual N(t) = No/2

45 Desintegración radiactiva

46 Unidades de Actividad MKS: Becquerel= Bq = desintegraciones / seg
KBq = 1000 Bq MBq = Bq Curie = Ci mCi = Ci mCi = Ci 1 mCi = 37 MBq

47 Cadena de Desintegración Radiactiva Natural

48 Decaimiento en serie N1 l1 N2 l2 N3

49 Decaimiento en serie

50 Generador Mo99-Tc99m

51 Aniquilación

52 Creación de pares

53 Efecto Fotoeléctrico

54 Efecto Compton

55 Bremsstrahlung

56 Producción de rayos X

57 Tubo generador de rayos X

58 Emisión de rayos X

59 Atenuación

60 Dosimetría Ionizacion. Radiación Ionizante. Directamente ionizante.
Indirectamente ionizante.

61 Exposición X = dQ / dm [X] = Coulomb / Kg [X] = Röntgen
1 R = Coulomb / Kg

62 Dosimetría Dosis Absorbida (DT) = T / mT
[DT] = Joules / Kg = Gray (Gy) 1 rad = 0,01 Gy = 1 cGy Dosis Equivalente (HT ) = WR .DT,R HT = R WR .DT,R [HT] = Joules / Kg = Sievert (Sv) 1 rem = 0,01 Sv = 1cSv

63 Factores de Ponderación de la Radiación

64 Dosimetría Dosis Efectiva (E ) = T WT .HT = T WT R WR .DT,R
[E] = Joules / Kg = Sievert (Sv) 1 rem = 0,01 Sv = 1cSv

65 Factores de Ponderación de los Tejidos

66

67 Detectores Gaseosos

68 Dosis absorbida (rad) = f Exposición (R)

69 Detector de centelleo

70 Dosímetros Termoluminiscentes (TLD)

71 TLD

72 TLD

73 TLD

74 Lic. Sergio L. Mosconi FUESMEN-CNEA
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