La energética de la desintegración radioactiva

Documentos relacionados
Actividad y Leyes del Decaimiento Radiactivo

Resolución PRÁCTICO 9

La radioactividad es una propiedad intrínseca de los núcleos de los átomos.

Radiaciones, ser humano y medio ambiente. María Eugenia Pérez

Física Nuclear y Reacciones Nucleares Problemas de Práctica

La Carta de Núclidos: Karlsruher Nuklidkarte

J.M.L.C. IES Aguilar y Cano ALGUNOS DERECHOS RESERVADOS

Estructura de la Materia 4 (1c/12) Práctica 1: Núcleos

Física Nuclear y Reacciones Nucleares Problemas de Práctica Multiopción 1 El núcleo atómico se compone de: A electrones

Física Nuclear Preguntas de Opción Múltiple

La física del siglo XX

Preguntas de Física Nuclear. 1. Qué partículas forman el núcleo? Cuál es el término general para nombrarlas? De qué están compuestas esas partículas?

! " # $ " ' % () *! + ),-. /*01 ",*2 ", $ /- % $. * 1 &, * 1 " $, / " % # 1 $ 3 & + " #* 1, 4*5 1 #, " 4-6 " $*$,* 7, 4-8 $" % # $ # %$%

Física P.A.U. FÍSICA MODERNA 1 FÍSICA MODERNA

Efectos de los momentos nucleares y la paridad sobre transiciones nucleares

PROBLEMAS DE FÍSICA NUCLEAR

ME4010: Introducción a la Ingeniería Nuclear

Curso de Radioactividad y Medio Ambiente clase 2

FÍSICA NUCLEAR. I WANT TO KNOW GOD S THOUGHTS; THE REST ARE DETAILS (Albert Einstein )

Conceptos básicos sobre interacción de la radiación ionizante con la materia

Propiedades del núcleo. Laura C. Damonte 2014

A. Lavoisier (mediciones de masas reaccionantes): la materia no se crea ni se destruye

PPTCEL001QM11-A16V1 Clase. Fenómenos nucleares I: partículas radiactivas

Núcleo Atómico y Radiactividad

Procesos nucleares en estrellas

Esta parte de la Física estudia el comportamiento de los núcleos atómicos. Física nuclear

C U R S O: FÍSICA MENCIÓN MATERIAL: FM-35 FÍSICA MODERNA II. Radiactividad. Clases de radiación

ESTRUCTURA DE LA MATERIA VICENTE PUCHADES PUCHADES. SERVICIO DE RADIOFÍSICA Y PROTECCIÓN RADIOLÓGICA DEL HGU SANTA LUCÍA. CARTAGENA.

Fundamentos de Química Inorgánica. Estructura Atómica

CUESTIONES. 5. (2006) a) Cómo se puede explicar que un núcleo emita partículas β si en él sólo existen neutrones y protones? b) El

N está formado por 7 protones y 8 neutrones, luego su masa teórica debería ser:

FÍSICA 2º Bachillerato Ejercicios: Física nuclear

CUESTIONES DE FÍSICA NUCLEAR

Química General III. Tema 13. Química Nuclear. Sulfato doble de K y U, emite radiación fuente de rayos radiactivos.

1. Con respecto a la radiación gamma, cuál(es) de las siguientes afirmaciones es(son) correcta(s)?

INTRODUCCIÓN A LA FÍSICA MODERNA

Física Moderna. Profesor: Ignacio J. General. 2 do cuatrimestre 2017 Escuela de Ciencia y Tecnología UNSAM

Temas X y XI: Radiactividad

UNIDAD 3 ESTRUCTURA DE LA MATERIA

Energía de ligadura del núcleo.

5 DESINTEGRACIÓN NUCLEAR Y PRODUCCIÓN

Física P.A.U. FÍSICA MODERNA 1 FÍSICA MODERNA

---- Debe indicarse claramente nombres y números de lista de los alumnos integrantes del grupo.

Descubrimiento del Núcleo

NUCLEO ~ m NUCLEÓN ~ m. MATERIA ~ 10-9 m. ÁTOMO ~ m. Átomo. Protón

QUÍMICA COMÚN Y ELECTIVO

Física Nuclear y Reacciones Nucleares

Slide 1 / 34. Física Nuclear y Reacciones Nucleares

Radiaciones Ionizantes FUNDAMENTOS FÍSICOS DE IMÁGENES DIAGNÓSTICAS - PILAR INFANTE L - FIACIBI

Slide 1 / es un isótopo del Carbono, cuál es el número atómico y el número másico?

N está formado por 7 protones y 8 neutrones, luego su masa teórica debería ser:

TEMA 6.- EL NÚCLEO 1.- LA NATURALEZA DE LAS REACCIONES NUCLEARES 2.- ESTABILIDAD NUCLEAR. Energía de enlace nuclear 3.- RADIACTIVIDAD NATURAL

FÍSICA NUCLEAR. Lic. Isaac Poma M. Carrera de Física - UMSA

Física P.A.U. FÍSICA MODERNA 1 FÍSICA MODERNA

Decaimiento Radiactivo Beta. Paradigma de una Explicación Científica

producción de energía en las estrellas interiores estelares

Interacción nuclear 1

Slide 2 / 52. Slide 1 / 52. Slide 3 / 52. Slide 4 / 52. Slide 5 / 52. Slide 6 / 52

H Deuterio (1p+1n); ,02310 = = = 1uma = 1u = = 1,6610 kg

DETECTORES DE RADIACIÓN

ÁTOMO ~ m NÚCLEO ~ mnucleón < m. MATERIA ~ 10-9 m. Átomo FÍSICA MATERIALES PARTÍCULAS

RADIOACTIVIDAD - (2015)

FÍSICA MODERNA FÍSICA NUCLEAR Y DE PARTÍCULAS. José Luis Rodríguez Blanco

Desintegración radiactiva

Átomo. Posee protones y neutrones. Estos se llaman Nucleones. Alrededor giran los electrones en. forma de nube. Son eléctricamente neutro

Slide 1 / 33. Slide 2 / 33. Slide 3 / El número atómico es equivalente a cuál de los siguientes? A El número de neutrones del átomo.

Elementos radiactivos

Ejercicios de Física cuántica y nuclear. PAU (PAEG)

Ponte en forma 1.- Realiza las actividades que se te solicitan a continuación: a) Completa el siguiente cuadro:

ORIGEN DE LOS ELEMENTOS QUÍMICOS. Química inorgánica I P. Guillermo Zerón E.

Ejercicios de Física cuántica y nuclear. PAEG

física física conceptual aplicada MétodoIDEA E L núcleo atómico y la radiactividad Entre la y la 1º de bachillerato Félix A.

1. Conceptos Básicos. Estructura del átomo

FÍSICA. 2º BACHILLERATO BLOQUE V: INTRODUCCIÓN A LA FÍSICA MODERNA Examen 1

ies menéndez tolosa 2 Qué significa según la teoría de Bohr que las órbitas de los electrones están cuantificadas?

Qué es la energía nuclear? Tema1

Tema 1: Núcleo atómico y Desintegración

La vida de las estrellas

31/03/2015 FÍSICA DE LA RADIACIÓN CONCEPTOS FUNDAMENTALES ESTRUCTURA ATÓMICA Y MOLECULAR. Materia

Z, ( a veces se suprime Z),donde X es el símbolo químico del elemento. Así por ejemplo tenemos los isótopos del carbono:

QUIMICA GENERAL. Docente : Raquel Villafrades Torres

QUIMICA Unidad N 3 : - ESTRUCTURA ATÓMICA

CENTRALES NUCLEARES CENTRALES NUCLEARES DE AGUA EN EBULLICIÓN (BWR). CENTRALES NUCLEARES DE AGUA A PRESIÓN (PWR)

[a] Consulta el libro de Física. Recuerda que la explicación del efecto fotoeléctrico, debida a Einstein, reafirma la teoría corpuscular de la luz.

EL ÁTOMO. Departamento de Física y Química 3º ESO

TEMA 1: FÍSICA DE LAS RADIACIONES

V. Introducción a la Física Moderna

Aplicaciones Estratigráficas de la Geoquímica de Isótopos Radiogénicos

Física nuclear. Núcleo atómico

Solución: El defecto de masa ( ), según la denición es. 2. La energía necesaria para disociar al C 14

La estructura atómica: el núcleo

o Descripción básica de la constitución o Principales formas de desintegración nuclear o Tiempo de vida media o periodo de semidesintegración

FÍSICA NUCLEAR. Tema 8 del libro (tercer tema de este bloque) 4. Modos de desintegración y leyes de desplazamiento radiactivo

EL ÁTOMO CONTENIDOS. ANTECEDENTES HISTÓRICOS. ( ) MODELOS ATÓMICOS. RAYOS CATÓDICOS. MODELO DE THOMSON.

ESTRUCTURA DE LA MATERIA

Interacción nuclear PONENCIA DE FÍSICA DE ANDALUCÍA. CURSO

Transcripción:

La energética de la desintegración radioactia Curso Página 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 - z ' z ' m m ' Experimentalmente: m max

La energética de la desintegración radioactia Curso Página es la máxima energía cinética que aparece en el continuo espectro max Además ' max Llamando a la energía obserable del proceso max Entonces: z ' ' z m Si sumamos la masa de Z electrones atómicos a ambos miembros: z ' Zm ' ( Z ) z m

La energética de la desintegración radioactia Curso Página De donde, despreciando la diferencia de energía de ligadura de los electrones atómicos: z z Así, para desintegración β - : Q z z max Hay arios tipos de diagramas de nieles para ilustrar el esquema de desintegración de isótopos radioactios.

Diagrama de nieles de energía para desintegración por β - 8 Al e 8 4 Si Curso Página 4 7,99 7,99 Diagrama masa atómica - energía 8 Al Diagrama masa nuclear - energía Al 8 m c 6 5 Escala de masa atómica en umas 7,99 7,989 max.865 ev Q.865 ev 4 Escala de energía para ambos diagramas, en e. 7,988 7,987 E.78 ev.78 ev 7,986 7,985 8 4Si 8 4Si -

Diagrama de nieles de energía para desintegración por β - Curso Página 5 8 Al 8 Al e 8 4 Si Diagrama masa atómica - energía 7,99,865,78 7,99 4,65eV Q ev Escala de masa atómica en umas 7,99 7,989 7,988 7,987 max E.78 ev.865 ev Q 8 Q Al 8 4 Si Q 4,65 ev,499 amu 7,986 7,985 8 4Si 8 8 Si Al 7,98577 7,9976 amu amu

Desintegración β + Curso Página 6 z ' ' z m z m z Q m c m c z z max

La energética de la desintegración radioactia Curso Página 7 En contraste con todo otro tipo de desintegración, la energía en la desintegración por emisión de positrón no es directamente igual al cambio en masa de átomos neutros. Hay un término m c de corrección. Cuando un núcleo emite un positrón, el átomo neutro tiene un electrón menos. La desintegración β + elimina un positrón del núcleo y un electrón del átomo. El positrón ie cerca de ps y se aniquila con un electrón. Se emiten dos fotones de energía hυ= m c = 5 kev. Se puede interpretar esta energía de kev como la energía adicional emitida en una desintegración por emisión β +.

Desintegración β + Curso Página 8 Diagrama masa atómica - energía Diagrama masa nuclear - energía, Escala de masa atómica en umas,5,,5,,9995 m c Na.54eV Q Na.54 m c Escala de energía para ambos diagramas, en e.,999.77 ev.77 ev,9985,998 Ne Ne,9975 -

Captura Electrónica Curso Página 9 z ' m ' m z ' ' z Q EC z z Insertando la masa de (Z-) electrones a ambos lados de la ecuación: z

Captura Electrónica Curso Página Diagrama masa atómica - energía Diagrama masa nuclear - energía 7,, 7,95,5 Escala de masa atómica en umas 7,9 7,85.478 e 7 4 Be.86e Q EC.478 ev 7 4 Be EC,,5 Escala de energía para ambos diagramas, en e. 7,8 7 Li 7 Li, -,5 7,75 -,

Captura Electrónica Curso Página Diagrama masa atómica - energía Diagrama masa nuclear - energía 7,, Neutrinos monoenergé ticos, 86eV 7,95, 8eV,5 Escala de masa atómica en umas 7,9 7,85.478 e 7 4 Be.86e Q EC.478 ev 7 4 Be EC,,5 Escala de energía para ambos diagramas, en e. 7,8 7 Li 7 Li, -,5 7,75, 5eV -,

Desintegración β + Curso Página,86 e Determinado independientemente ' m c,5 e ' m c No es posible desintegración β +

Competencia entre Captura Electrónica y emisión β + Curso Página Q EC z z Q m c z z m En el dominio de diferencias de masas m z z Solo transiciones de captura electrónica puede tener lugar entre isobaros.

Competencia entre Captura Electrónica y emisión β- Curso Página 4, Diagrama masa atómica - energía Diagrama masa nuclear - energía,,5,5 Escala de masa atómica en umas,,5 m c m c EC,,5 Escala de energía en e.,, -,5 -,5 -, -,

La energética de la desintegración radioactia Curso Página 5 Hay una gran clase de nucleidos radioactios que tiene Z impar y A par. uchos de estos tienen ecinos isóbaros estables con Z- y Z+. Estos núcleos radioactios pueden transformarse por desintegración β -, EC o β +. El Cu es un ejemplo familiar.

Desintegración beta dual Curso Página 6 Estos casos proeen de medios de determinar diferencias de masas entre pares de isótopos estables que difieren en número atómico en dos unidades. 9 9 Cu Cu 8 Zn Ni max m c ( ) max Eliminando el núcleo radiactio por sustracción: ( ) Zn 8 Ni mc max ( ) max ( )

Desintegración beta dual Curso Página 7 Escala de masa atómica en umas,,5,,5, -,5 Diagrama masa atómica - energía 9Cu,5 8Ni Diagrama masa nuclear - energía 8Ni 9Cu EC4%,57,5 Zn % %,66,66, 57 4% Zn,,5 Escala de energía en, e.,5, -,5 -, Zn 8 Ni mc max ( ) max ( ) -,

Desintegración alfa Curso Página 8 z ' z ' ' ' ' ' ' % ' ( No es despreciable en un balance masa energía! ) asa reducida Energía de desintegración

Desintegración alfa Curso Página 9 Despreciando la diferencia en energía de ligadura de los electrones atómicos: z z 4 He Q z z 4 He ( ) Esta última ecuación representa la situación experimental usual. edidas de α y γ llean al alor experimental de la diferencia de masas Z - Z- entre los átomos neutrales padre y producto.

Desintegración alfa Curso Página 6,4 6, Diagrama masa atómica - energía 6 88Ra 6 5 Escala de masa atómica en umas 6, 6, 6, 4, 676eV 94% 6% 4, 85eV Q 4 Escala de energía en e. 6,99 6,98 6,97 Rn 4 86 He,87 -

Diferencia de masa neutrón - hidrógeno Curso Página Determinar la masa del neutron es fundamental para ealuar la energía de ligadura de los núcleos. Siendo neutro, no es posible hacer espectroscopía de masas. Su masa debe ser determinada a partir de la energética de las reacciones nucleares. n H,78, e Introducen reacciones medidas por Li (L7).

Umbral para reacciones con tritio Curso Página La más directa y acertada determinación de n - H es obtenida midiendo el Q de la reacción: H H n He Q En contraste con las reacciones discutidas preiamente, esta reacción tiene un alor Q negatio. Recordemos que: Q ( out) ( in) La reacción no puede tener lugar si la energía cinética inicial (C) es menor que un alor mínimo [ ( in )] min Q

Umbral para reacciones con tritio Curso Página en la energía umbral medida en el Laboratorio. H ( in) p, n He H He H H n He, 7 ( ) min e Q H He, 8 e n H,78, e

Umbral para reacciones con tritio Curso Página 4, ( out ) ( in),5, ( n H), 78eV H n He n Q, 7eV H H,5, -,5 Escala de energía en e. H H n He, 7 e H He, 8 e 4 He -9,7

Umbral para reacciones con tritio Curso Página 5 n H,78, e n H (,84,) amu El neutron es cerca de,5 m más pesado que el protón. Desintegración radiactia del neutrón libre Un neutrón que eade la captura por un núcleo puede desintegrarse con emisión β - n H Q max. 78 e

Energía de ligadura del deuteron Curso Página 6 B( H) n H H H n H H n H Q Q B ( H ),,7e