Laboratorio de radioactividad

Radioactividad
11.1 Objetivos
1. Determinar el valor de la radiación de fondo en el laboratorio
2. Determinar si la ley del cuadrado inverso se aplica a la radiación emitida por sustancias radioactivas
3. Hallar la energía de decaimiento beta para la muestra Ti 204
4. Estudiar las características de absorción de rayos β.
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11.2 Preinforme
1. ¿ A qué se denomina radioactividad ?
2.¿Cuál es la diferencia entre radioactividad natural y radioactividad artificial?
3. ¿ Cuáles son los tipos de radiación emitidas por sustancias naturales.
4. ¿ qué fuerza mantiene unidos los protones y neutrones en el núcleo del átomo y Cuáles son sus características principales?
5. ¿ Cómo se define el tiempo de vida media de una sustancia radioactiva?
6. ¿ A qué se denomina radiación de fondo?11.3 Materiales
• Contador de radiación spectech modelo ST350
• Tubo contador GEIGER (voltaje máximo 1200 V)
• Portamuestras
• Muestras Radioactivas de Cs-137, Tl-204, Sr-90
• Caja con absorbedores
11.4 Precauciones
• Conservar las muestras en la caja de plomo.
• Evitar quitar el protector del tubo.
11.5 Fundamento Teórico
La física nuclear tuvo su origen en1896. En ese año, Henri Becquerel (1852-1908) hizo un descubrimiento importante: en sus estudios de fosforescencia, encontró que cierto material (el cual contenía uranio) oscurecía una placa fotográfica incluso cuando esta se cubría para que no incidiera la luz sobre ella. Era claro que el material emitía una nueva clase de radiación que, a diferencia de los rayos X, ocurría sin necesidad deestímulo externo. Este nuevo fenómeno llegó a ser conocido como Radioactividad.
Después del descubrimiento de Becquerel, Marie Curie (1867-1934) y su esposo Pierre Curie (1859-1906), aislaron dos elementos anteriormente desconocidos los cuales eran altamente radioactivos. Estos elementos fueron llamados Polonio y Radio. Otros elementos radioactivos fueron descubiertos en los siguientes años. Se encontróque la radioactividad no era afectada por los mas fuertes tratamientos físicos y químicos , incluyendo altas o bajas temperaturas y la acción de reactivos químicos. Era claro entonces que la fuente de la radioactividad yacía en el interior del átomo, debía emanar de su núcleo. Con el tiempo se entendió que la radioactividad es el resultado de la desintegración o el decaimiento de núcleosinestables.
Ciertos isótopos no son estables bajo la acción de la fuerza nuclear, por lo tanto decaen emitiendo algún tipo de radiación “rayos”. Muchos isótopos inestables se encuentran en la naturaleza y a este tipo de radioactividad se le denomina “Radioactividad Natural”. Otros isótopos inestables pueden ser producidos en el laboratorio a través de reacciones nucleares, por lo tanto se dice que emiten“Radioactividad Artificial”. Rutherford y otros empezaron a estudiar la naturaleza de los rayos emitidos en la radioactividad alrededor de 1898. Ellos encontraron que estos rayos podían ser clasificados en tres clases dependiendo de su poder de penetración. Un tipo de radiación podía escasamente
atravesar una hoja de papel. El segundo tipo podía traspasar hasta 3 mm de aluminio. El tercer tipoera extremadamente penetrante: podía atravesar varios centímetros de plomo y aún asíı detectarse al otro lado. Ellos denominaron a estos tipos de radiación alfa (α), beta (β) y gama (γ), respectivamente, siguiendo las tres primeras letras del alfabeto griego. Se encontró que cada tipo de radiación tenía diferente carga eléctrica y por lo tanto se deflectaba de forma diferente por un campomagnético, (ver fig. 11.5); los rayos α tienen carga positiva, los β carga negativa o positiva y los γ son neutros. Pronto se encontró que los tres tipos de radiación consistían de partículas familiares. Los rayos α son simplemente núcleos de átomos de Helio; es decir, un rayo β consiste en dos protones y de dos neutrones unidos entre sí. Los rayos beta son electrones (o positrones), idénticos a los...