Beta (+ ) He, a. PODER DE PENETRACI ON DE LAS RADI ACI ONES

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1 QUÍ MI C NUCLER DEFI NI CI ÓN: E los úcleos atóm icos ocue eaccioes que so estudiadas po la Quím ica Nuclea. Duate éstas eaccioes, el átom o libea ga catidad de eegía, com o eegía atóm ica. I. RDI CTI VI DD Es el cam bio espotáea o atificial (Povocado - Iducido) e la com posició uclea de u úclido iestable co em isió de patículas ucleaes y eegía uclea. I. RDI CTI VI DD NTURL Es la descom posició espotáea de úcleos atóm icos iestables co despedim ieto de adiacioes de alta eegía. Las adiacioes em itidas so de 3 tipos: lfa, Beta y Gam m a DI GRM Cat odo (-) (-) (-) (-) (-) Sustacia Radiactiva α = Rayos lfa β - = Rayos Beta γ = Rayos Gam m a RDI CI ON PRTI CUL NOTCI ON lfa α, He, α β, e, γ, Bet a - β Gam a γ γ α β - odo ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) a. PODER DE PENETRCI ON DE LS RDI CI ONES El pode de peetació vaía co el tipo de adiació, los m ateiales co m ayo desidad, com o el plom o so m ás esistetes com o potecció cota la adiació. lfa Beta Gamma Papel lum iio Plom o a. RDICIONES LF (α) - So de atualeza copuscula de caga positiva. - Costituído, po úcleos de Helio, doblem ete ioizado. α = [ He] - Viaja a ua velocidad pom edio de km / s. - So desviados po los cam pos electom agéticos. a. RDICIONES BET (β) - So de atualeza copuscula de caga egativa. - So flujo de electoes β = e - lcaza ua velocidad pom edio de 5 Km / s. - So desviados po los cam pos electom agéticos. a.3 RDICIONES GMM (γ) - So REM

2 - No so copúsculos m ateiales i tiee caga (elécticam ete eutos) so pua eegía. - E el vació viaja a la velocidad de la luz; 3 Km/ s. - No so desviados po los cam pos electom agéticos. Ode de Peetació γ > β > α b. PRI NCI PLES FORMS DE DESI NTEGRCI ON NUCLER Duate cualquie em isió de adiacioes ucleaes tiee luga ua tasm utació, es deci, u elem eto se tasfom a e oto de difeete úm eo de m asa y úm eo atóm ico. Toda ecuació uclea debe esta balaceada. La sum a de los úm eos de m asas (Los supeídices) de cada lado de la ecuació debe se iguales. La sum a de los úm eos atóm icos o cagas ucleaes (Los subídices) de cada lado de la ecuació debe se iguales. b. DESINTEGRCION LF (α) Z b.. Z Z Ejemplo Ejemplo y α 3 9 U 9Th 38 α DESINTEGRCION BET (β) Z y β 6C 7 N β b.3 DESINTEGRCION GMM (γ) Z Z γ Ejem plo: 6 C 6 C I.B RDI CTI VI DD TRNSMUTCI ON RTI FI CI L Es el poceso de tasfom ació de úcleos estables al bom badealos co patículas o al se epuesto a ua adiació co suficiete eegía. Z a Z y β E dode: : Núcleo estable ó blaco. a : Patícula poyectil o icidete y : Núcleo fial β : Patícula poducida Notació de otas Patículas Patícula Potó Neutó Deuteio Positó Ejem plo: 9 Be α 6 C 7 N α O K 7 Cl α H P, H H e γ Notació. Cuátas patículas alfa y beta em itiá la siguiete elació uclea. ( α) ( β) 9 U 86 R m 38 Solució - Balace de Núm eo de m asa: 38 = m O m = - Balace de caga uclea: 9 = 86 m - = Rpta. patículas lfa patículas Beta

3 . FI SI ON NUCLER Poceso que cosiste e la fagm etació de u úcleo pesado e úcleos ligeos co despedim ieto de ga catidad de eegía. U U S Xe FUSI ON NUCLER Poceso que cosiste e la uió de dos o m ás úcleos pequeños paa fom a u úcleo m ás gade e dode la m asa que se piede duate el poceso de fusió se libea e fom a de eegía. Ejem plo. 3 H H He 6 3 Li He 3 H I I. RDI CI ON ELECTROMGNETI CS So fom as de eegía que se tasm ite siguiedo u m ovim ieto odulatoio. λ Caacteística. Logitud de Oda (λ = Lambda) Nos idica la distacia ete dos cestas cosecutivas de ua oda. º Uidades: m,, m, cm. m = -9 m. λ. Fecuecia ( ) Es el úm eo de logitudes de oda que pasa po u puto e la uida de tiem po.... Valles Cestas Nodos Uidades: HZ : HERTZ= S - = ciclo/ s 3. Velocidad de u oda (C) La velocidad de ua oda electom agética es um éicam ete igual a la velocidad de la luz. C = 3. cm / s. Relació ete λ,.c λ,.c λ = v C = λ C 5. ENERGI DE UN RDICION ELECTROMGNETIC HI POTESI S DE MX PLNCK La eegía es em itida e pequeños paquetes o cuatos e fom a descotiúa. C E = h = h. λ E : Eegía : J. Eg : Fecuecia Hz h : Cte. de Plack = Eg. S = J.S ESPECTRO ELECTROMGNETI CO Es el cojuto de adiacioes electom agética que se difeecia ete sí e su logitud de oda y fecuecia. Radiació Odas de adio Micoodas Rayos ifaojos Rayos de Luz Rayos ultavioleta Rayos X Rayos Gam m a Rayos Cósm icos Logitud de Oda -5 Km - _ cm - _- cm 76 m -3m - -5 m m m Especto

4 Dode : m = -9 m ESPECTRO VI SI BLE Los difeetes coloes obteidos com o cosecuecia de la dispesió de la luz blaca, costituye el especto visible. I I I. Luz Blaca Fig. La luz blaca se descom poe e siete coloes de luz. TOMO DE NI ELS BOHR Boh, discípulo de Ruthefod, fudam eto sus euciados e la teoía cuática de Plack y e los espectos tóm icos; eplicado acetadam ete los defectos del m odelo de Ruthefod. Boh, ealizó estudios basados e el especto del Hidógeo y cocluyó co los siguietes postulados: e. Postulado E el dom iio atóm ico se puede adm iti que u electó se m ueve e ua obita si em iti eegía Deducció: Dode K(q)(q) Fe = Dode: PRI SM. Fe Fc Fe = Fueza electostática Fc = Fueza cetífuga y Fc = Rojo Naaja m aillo Vede zul I digo Violeta me.v m e = m asa del electó V = Velocidad del electó = Radio de la obita q = Caga del electó Fig. I teacció electostática ete el potó y el electó. De la figua: F e = F c Sustituyedo los valoes: (q)(q) K = = me.v Peo: q = e y K = e Luego: = me.v Fialm ete: m e. V = e do. Postulado La eegía libeada al salta u electó de ua obita activada a ota ifeio de m eo activació es igual a la difeecia de eegía ete el estado activado y pim itivo Fig. 3 Ecitació del átom o de hidógeo Dode: E E = h. E = Eegía del electó e la obita eteio. E = Eegía del electó e la obita iteio. h = Costate de Plack = Fecuecia Luego la eegía total e E t =.. E -E

5 Dode: Et = eegía total del electó e = caga del electó = adio de la obita 3e. Postulado Solam ete so posibles aquellas obitas e los cuales se cum ple que el poducto del im pulso del electó po la logitud de su obita que descibe es u m últiplo eteo de h. m. v. π. =. h Dode: m V = im pulso del electó π = logitud de la obita. = úmeo eteo ( =,,3,...) h = costate de Plack. De dode: π.h me = Sustituyedo los valoes h, m y e; se tiee: =,59 º Dode: = adio de la obita Si e la ecuació: = ivel de eegía E t = e Se sustituye los valoes de e y : Luego: E t = - E t = - t =,.8 3,6 ev 9, 9 (,59 Eg coul º ) E t = - 33,6 Kcal/ m ol I V. peo: = Luego: NUMERO DE OND = R λ i f λ = R i f = úmeo de oda ( = / λ) R = Costate de RYDBERG R = 9678 cm -, 5 cm - i = Obita iteio f = Obita eteio PROBLEMS RESUELTOS Y PROPUESTOS I. RDI CTI VI DD:. Cuál de los siguietes uclídos se poduciá po em isió de ua patícula LF (α) del uclido de 3 3 a) 9 Th d) 9 U U 38 9? 3 b) 93 Np e) 9 Th c) 9 Pu Resolució: plicado: 38 9 U Z X α Dode: = 38 = 3 Z = 9 = X

6 El uclidoes: 3 9 Th Rpta. (a). U isót opo a b X es bom badeado co patículas α oigiádose La eacció: a 97 X 79 b α u Cuáles es el valo de a b? a) 97 b) 5 c) 69 d) 7 b) 8 Resolució: plicado el balace e la R:. Cuál de los siguietes uclidos se poduciá po em isió de ua patícula 35 α del uclido de uaio: 9 U? a) 9 U b) Np c) 9 Pa d) 9 Pu e) 9 Th 5. Cuátas patículas lfa ( α) y Beta (β) em itiá la siguiete eacció uclea? 39 Pu X α β X a b 97 α u 79 a) ; b) ; 3 c); d) ; e) ; 5 Dode: a = 98 = 9 b = 79 = 77 Luego: a b = 9 77 = 7 Rpta.: (d) 3. De las siguietes eaccioes ucleaes la eacció de Fisió uclea es: a. b. c. d. e. 6 8 O 3 6C He H 3 H He 7 N α 6 8O H 35 9 U 3 9 Th α 7 3 l Mg H 6. Los ayos em itidos po ua fuete adiactiva puede desviase po u cam po eléctico Cuál de las siguietes poposicioes so vedadeas (V)? I ) Los ayos α se desvía hacia la placa egativa I I ) Los ayos β se desvía hacia la placa positiva I I I ) Los ayos γ o se desvía 3 7. El isót opo Teluo ( Te) 5 al se bom badeado co patículas alfa ( α) oigia u uevo elem eto y libea dos eutoes po cada átom o de Teluo Cuátos eutoes tiee el uevo elem eto tasm utado? a) 5 b) 6 c) 7 d) 8 e) 9

7 II. RDICIONES ELECTROMGNÉTICS. I dique la afim ació vedadea (V) y Falso (F) e: * El colo violeta tiee ua logitud de oda m ayo que el colo am aillo ( ). * El colo ojo tiee m ayo fecuecia que la del colo vede ( ). * Las odas de T.V. tiee m ayo fecuecia que el del ada ( ). * Los ayos X tiee m eo logitud de oda que el de los ayos γ ( ). a) VVVV b) VFFF c) VVVF d) FFFF e) FFVV Resolució: Po teoía de adiacioes electo-magéticas deducimos: f=h.c. λ que la logitud de oda (λ) * La logitud de oda: Colo violeta < colo amaillo es falso (F) * La fecuecia: es falso (F) El colo ojo < colo vede *La Logitud de oda: Las odas de T.V. < Rada es falso (F) * La logitud de oda: es falso (F) Rpta. (d) Rayos > ayos γ. Calcula la fecuecia de ua adiació electomagética cuya logitud de oda es º. a),5 ciclos/s b) 3 3 ciclos/s c),5 5 ciclos/s d) 3 5 ciclos/s e) 3 8 ciclos/s Resolució Se sabe que: = c λ Dode λ = º y º = -8 cm 3 cm / s Luego: = 8 cm = 3 5 ciclos/s Rpta.: (d) c = 3 cm/s 3. Calcula la eegía de u fotó cuya logitud de oda es de º (e Joules). Ua emisoa adial emite ua señal de 5 Kilohetz. Calcula el valo de su logitud de oda e Naómetos (m) 5. De acuedo al gáfico que se muesta. Halla la eegía e Joules de mol de fotoes III. TOMO DE BOHR Y Nº DE OND. Cuáto mide el adio de la obita e el átomo de Boh paa =? a) 8,6 º b), º c) 5,6 º d) 8,9 º e) 6,6 º m h = 6,6-3 J

8 Resolució Se sabe que =,59 º...() Dode = (ivel) Luego e (): =,59 () º = 8,6 º Rpta. (a). Si u electó salta del quito ivel e el átomo de hidógeo. Calcula el Nº de oda ( ). R =, 5 cm - a), 5 cm - b) 3, 5 cm - c),3 5 cm - d), 5 cm - e),8 5 cm - Resolució: Se sabe que: = R i f Dode: i = f = 5 y R =, 5 cm - Reemplazado e (): =, 5 cm - 5 =,3 5 cm - Rpta. (c)...() 3. El adio de la óbita de Boh e el átomo de hidógeo paa = es: (e º ). que ivel de eegía e el átomo de hidógeo coespode la eegía de.5ev? 5. Halla la logitud de oda de e aóm etos de u fotó que es em itido po u electó que cae el 3e ivel al e ivel de eegía e el átom o de hidógeo. 6. Calcula el úm eo de odas paa el átom o de hidógeo cuyo electó salta del to ivel al do ivel de eegía. (RH =. 5 cm - ) 7. Qué catidad de eegía se equiee paa pasa u electó del ivel = al ivel = e el átom o de hidógeo? (epesado e Kcal) I. NUMEROS CUNTI COS Com o cosecuecia del picipio de dualidad de la m ateia y el picipio de icetidum be, Ewi SCHRODI NGER (97) popuso ua ecuació de oda paa descibi el com potam ieto del electó, posteiom ete u año después la especulació de Buglie de que los electoes ea patículas odulatoias, fue com pobado po C.J. Dasso y L.H. Gem e. La ecuació de SCHRODI NGER, que idica el m ovim ieto del electó e tes dim esioes del espacio: ψ ψ ψ 8π m y z h Dode: m = m asa del electó h = costate de Plack E = eegía total V = eegía potecial ( E V) ψ =

9 Ψ = fució de oda ψ = Seguda deivada pacial de Ψ co especto al eje. l desaolla la ecuació, apaece com o cosecuecia tes úm eos cuáticos,, m. El cuato úm eo es cosecuecia de ua ecesidad paa estudia el especto m olecula de sustacias: S a. Númeo cuático picipal (): ivel I dica el ivel electóico, asum e valoes eteos positivos, o icluyedo al ceo. El úm eo cuático picipal os idica el tam año de la óbita. Nivel () N = = Subivel ( ) N = =, N = 3 =,, N = =,,,3 La epesetació s, p, d, f: s Shap p picipal d difuse f fudam etal Nº m a e = ( ) Obital: egió eegética que peseta com o m áim o e Obital apaeado (lleo) =,, 3,, 5, 6, 7,... etc. Obital desapaeado (semilleo) Niveles : K, L, M, N, O, P, Q. Nº Máim o de electoes = ² = ivel (,,3,) m a e = 3 e Nº Ma e = etc b) Númeo cuático secudaio ( ): Subivel Llam ado tam bié um eo cuático agula o azim utal. I dica la fom a y el volum e del obital, y depede del úm eo cuático picipal. =,,,3,..., (-) Obital vacío * Obital o Reem pe R = egió E = espacial E = eegético de M = m aifestació P = pobalística E = electóica Sub ivel Nº obitales Repesetació del obital (s) S (p) 3 p, py, pz (d) 5 dy, dz, dyz, d² -y², dz² 3 (f) 7 3 fz 3 - z², 5 fy y², f ², fz(² - y² ), fy(² - y² ), f(y² - z² ), fyz

10 Fom a del Obital S : Fom a esféica: z y z c. Númeo cuático magético (m): Detemia la oietació e el espacio de cada obital. Los valoes um éicos que adquiee depede del úm eo cuático agula, éstos so: M = -,...,,..., Fom a del obital p : Fom a de ocho (lobula) = Z z z Y y Ejm : = m = = m = -,, = m = -, -,,, = 3 m = -3, -, -,,,, 3 y De acuedo a los valoes que toma m se tiee la siguiete fómula: = p py pz Fom a del obital d : Fom a de tébol = Nº valoes de m = Ejm : = m = () = 3 = m = () = 5 = m = (3) = 7 Obs.: Po covecioismo, se toma como valo espetado el ode de los valoes y Ejm : dy, dz, dz, d² -y², d² m = -, -,,, y z z dy dz dz y d² - y² dz z y Dode: m = - dy m = d² - y² d. Númeo cuático spí (s) pate del efecto magético poducido po el movimieto agula del electó, este tiee ua popiedad magética itíseca. Es deci el electó al gia alededo de su popio eje se compota como si fuea u imá, es deci tiee spí.

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