Contaminacion Por Radiaciones
Páginas: 12 (2787 palabras)
Publicado: 19 de septiembre de 2011
CONTAMINACION POR RADIACIONES
1.- FUNDAMENTOS DE LA RADIACTIVIDAD
1.1.- ESTABILIDAD NUCLEAR
La radiactividad es un proceso estrictamente nuclear, es un proceso de desintegración espontánea del núcleo.
Un núcleo es estable cuando existe un equilibrio entre las fuerzas que actúan, o las fuerzas atractivas son mayores que las repulsivas. Es decir, la interacción nuclear fuerte queexperimentan los neutrones y protones son mayores que las fuerzas de repulsión eléctrica de los protones. De lo contrario el núcleo sufrirá alguna transformación con el fin de estabilizarse.
La estabilidad nuclear es el equilibrio entre las fuerzas de repulsión eléctrica de los protones y la fuerza atractiva nuclear de corto alcance, que experimentan los protones y neutrones del núcleo. La relaciónentre el número de protones(Z) y neutrones(N) es por lo tanto clave para la estabilidad del núcleo.
Para los núcleos ligeros N es aproximadamente igual a Z, es decir la relación entre N y Z es 1 (N / Z =1), por lo que son estables.
Para los núcleos pesados la estabilidad se consigue con mayor número de neutrones y la relación entre N y Z puede llegar a ser de hasta 1.56 (N / Z=1.56) ,desviándose del valor 1 en el que el núcleo es estable. Este comportamiento de los diferentes núcleos está representado en la Figura1.1.
La estabilidad nuclear (Fig 1.1) está relacionada con la cantidad relativa de protones y neutrones que posee un núcleo. Aquellas especies con Z par son más numerosas que las de Z impar. Los puntos negros son los isotopos estables y la franja ascendente es lafranja de estabilidad nuclear. Observe que para Z>20, los que son estables tienen más neutrones que protones. Para un elemento dado, en la parte central están los isotopos estables y hacia arriba y hacia abajo los isotopos radiactivos. Si un núcleo con Z protones tiene exceso o deficiencia de neutrones es inestable. La línea recta (Z=N) es la condición ideal de estabilidad.
Fig. 1.1a
¿Porquelos protones no se repelen entre sí, desintegrando el nucleo?
En el núcleo no operan las fuerzas de atracción y repulsión coulombicas que se usan para explicar las interacciones entre iones positivos y negativos. En el núcleo operan las interacciones fuertes, que son unas 100 veces mayores que las coulombicas y que operan sólo en distancias extremadamente cortas al interior del núcleo.Existen algunas regularidades que definen a los isotopos estables si los valores de Z y N son pares o impares:
a) Los isotopos estables con Z par son mas numerosos que los isotopos con Z impar.
b) El 60% de los núclidos estables tienen Z y N par.
c) Son estables sólo 4 núclidos con Z y N impar.
d) Son núclidos extremadamente estables los que poseen Z o N: 2, 8, 20, 28, 50, 82y 126. A estos números se les conoce como "numeros mágicos".
Dentro de los elementos hay algunos que son estables y otros que son inestables. Algunos nucleos de alto peso molecular pierden o liberan partículas y nergía nuclear, lo que conocemos como radiactividad.
En la Tierra existen de manera natural un poco mas de 90 elementos, algunos en grandes cantidades y otros en niveles trazas. Todoslos elementos poseen isotopos estables e inestables (radiactivos), siendo los estables aprox. 284, es decir alrededor de 3 isotopos en promedio por elemento. El Hidrógeno, el más liviano de los elementos, posee dos isotopos estables el protio H-1 y el deuterio H-2, y otro isotopo radiactivo Tritio H-3.
Veinte elementos consisten en una sola especie atómica (Ej. Be, F, Na, Al, P) y el restotiene 2 o más isotopos.
En los núcleos atómicos las distancias entre nucleones son del orden de 1 fermi (10-15m). A esta distancia la fuerza eléctrica de repulsión entre protones es mucho mayor que la fuerza gravitatoria atractiva entre los mismos. Debe, por tanto, existir una fuerza muy intensa, de corto alcance y atractiva que mantenga unido al núcleo, es la interacción nuclear fuerte que...
1.- FUNDAMENTOS DE LA RADIACTIVIDAD
1.1.- ESTABILIDAD NUCLEAR
La radiactividad es un proceso estrictamente nuclear, es un proceso de desintegración espontánea del núcleo.
Un núcleo es estable cuando existe un equilibrio entre las fuerzas que actúan, o las fuerzas atractivas son mayores que las repulsivas. Es decir, la interacción nuclear fuerte queexperimentan los neutrones y protones son mayores que las fuerzas de repulsión eléctrica de los protones. De lo contrario el núcleo sufrirá alguna transformación con el fin de estabilizarse.
La estabilidad nuclear es el equilibrio entre las fuerzas de repulsión eléctrica de los protones y la fuerza atractiva nuclear de corto alcance, que experimentan los protones y neutrones del núcleo. La relaciónentre el número de protones(Z) y neutrones(N) es por lo tanto clave para la estabilidad del núcleo.
Para los núcleos ligeros N es aproximadamente igual a Z, es decir la relación entre N y Z es 1 (N / Z =1), por lo que son estables.
Para los núcleos pesados la estabilidad se consigue con mayor número de neutrones y la relación entre N y Z puede llegar a ser de hasta 1.56 (N / Z=1.56) ,desviándose del valor 1 en el que el núcleo es estable. Este comportamiento de los diferentes núcleos está representado en la Figura1.1.
La estabilidad nuclear (Fig 1.1) está relacionada con la cantidad relativa de protones y neutrones que posee un núcleo. Aquellas especies con Z par son más numerosas que las de Z impar. Los puntos negros son los isotopos estables y la franja ascendente es lafranja de estabilidad nuclear. Observe que para Z>20, los que son estables tienen más neutrones que protones. Para un elemento dado, en la parte central están los isotopos estables y hacia arriba y hacia abajo los isotopos radiactivos. Si un núcleo con Z protones tiene exceso o deficiencia de neutrones es inestable. La línea recta (Z=N) es la condición ideal de estabilidad.
Fig. 1.1a
¿Porquelos protones no se repelen entre sí, desintegrando el nucleo?
En el núcleo no operan las fuerzas de atracción y repulsión coulombicas que se usan para explicar las interacciones entre iones positivos y negativos. En el núcleo operan las interacciones fuertes, que son unas 100 veces mayores que las coulombicas y que operan sólo en distancias extremadamente cortas al interior del núcleo.Existen algunas regularidades que definen a los isotopos estables si los valores de Z y N son pares o impares:
a) Los isotopos estables con Z par son mas numerosos que los isotopos con Z impar.
b) El 60% de los núclidos estables tienen Z y N par.
c) Son estables sólo 4 núclidos con Z y N impar.
d) Son núclidos extremadamente estables los que poseen Z o N: 2, 8, 20, 28, 50, 82y 126. A estos números se les conoce como "numeros mágicos".
Dentro de los elementos hay algunos que son estables y otros que son inestables. Algunos nucleos de alto peso molecular pierden o liberan partículas y nergía nuclear, lo que conocemos como radiactividad.
En la Tierra existen de manera natural un poco mas de 90 elementos, algunos en grandes cantidades y otros en niveles trazas. Todoslos elementos poseen isotopos estables e inestables (radiactivos), siendo los estables aprox. 284, es decir alrededor de 3 isotopos en promedio por elemento. El Hidrógeno, el más liviano de los elementos, posee dos isotopos estables el protio H-1 y el deuterio H-2, y otro isotopo radiactivo Tritio H-3.
Veinte elementos consisten en una sola especie atómica (Ej. Be, F, Na, Al, P) y el restotiene 2 o más isotopos.
En los núcleos atómicos las distancias entre nucleones son del orden de 1 fermi (10-15m). A esta distancia la fuerza eléctrica de repulsión entre protones es mucho mayor que la fuerza gravitatoria atractiva entre los mismos. Debe, por tanto, existir una fuerza muy intensa, de corto alcance y atractiva que mantenga unido al núcleo, es la interacción nuclear fuerte que...
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