quimica

TEMA 9
FÍSICA NUCLEAR Y DE PARTÍCULAS.
PROBLEMAS DE SELECTIVIDAD.
1. a) ¿Qué ocurre cuando un núclido emite una partícula alfa? ¿Y cuando emite una partícula beta?
b) Calcule el número total de emisiones alfa y beta que permitirían completar la siguiente
transmutación:
235
207
95 U
82 Pb
a)
La emisión de una partícula alpha puede representarse por medio de:
Como vemos, si un núclidoemite radiación alpha, se convierte en otro núclido con un número atómico
inferior en dos unidades y un número másico cuatro veces inferior.
En cuanto a la emisión beta, podemos diferenciar dos tipos:
La desintegración

La desintegración

b)

235
95 U

, propia de núclidos con exceso neutrónico. Puede esgrimirse como:

es propia de elementos con déficit neutrónico. Puede sintetizarsecomo:

207
82 Pb

Se producirán n desintegraciones alpha y m desintegraciones beta.

Por lo tanto, los descensos sufridos en A y Z serán:

Es decir, en el proceso indicado se producirán 7 desintegraciones alpha y una desintegración beta

2º de Bachillerato

1

Eric Calvo Lorente

2.

Responda breve pero razonadamente a las siguientes preguntas:
a) ¿Por qué se postuló laexistencia del neutrón?
b) ¿Por qué la masa de un núcleo atómico es menor que la suma de las masas de las partículas que lo
constituyen?
a) Por un lado, debido a la necesidad de explicar la falta de repulsión entre los protones que constituyen el
núcleo, y sobre todo, para poder justificar la no correspondencia entre la masa atómica real de los átomos y la
que teóricamente debería corresponder almismo átomo con el número de protones que constituían su núcleo.
b) El núcleo atómico posee una masa inferior a la correspondiente a la suma de las masas de sus partículas
constituyentes. Esa cantidad se denomina DEFECTO DE MASA, y, expresada en términos energéticos
(utilizando la expresión que indica la equivalencia masa-energía, E=mc2), indica la disminución energética
producida al formarseel núcleo por aproximación de las partículas que lo conforman. En este sentido, un mayor
defecto de masa indicará una mayor energía desprendida, y por lo tanto una menor energía del núcleo (respecto
al valor teórico de la suma de las masas de las partículas), con lo que su estabilidad será mayor. Cuanto mayor es
el defecto de masa, mayor será la estabilidad del núclido.

2º de Bachillerato2

Eric Calvo Lorente

3.

El

14
6C

se desintegra dando

14
7

N y emitiendo una partícula beta. El período de semidesintegración del

14
6

C es de

5376 años.
a) Escriba la ecuación del proceso de desintegración y explique cómo ocurre.
b) Si la actividad debida al

14
6

C de los tejidos encontrados en una tumba es del 40% de la que presentan los

tejidossimilares actuales, ¿cuál es la edad de aquellos?
El proceso en cuestión es:
Uno de los neutrones del núclido inicial se desintegra para dar un protón y un electrón, emitiendo además un
antineutrino. Como consecuencia de ello, se forma otro núclido con un número atómico superior en una unidad
pero con igual número másico (puesto que se desintegró un neutrón).

b)

´

.

.

.

.

´.

´ .

:
.

´ .
´
´ .

2º de Bachillerato

.

´ .

´

´ .

´

´ .

´

3

Eric Calvo Lorente

235

4.

94

U

Sr

140

Xe

Una de las reacciones de fisión posibles del 92
es la formación de 38
y 54
, liberándose 2 neutrones.
a) Formule la reacción y haga un análisis cualitativo del balance de masa.
b) Calcule la energía liberada por 20 gramos deuranio.
m(U) = 234'9943 u; m(Sr) = 93'9754 u; m(Xe) = 139'9196 u; m(n) = 1'0086 u;
NA = 6'02.1023 mol-1

a)

El proceso de fisión comienza cuando un neutrón impacta contra el núcleo de uranio. El proceso completo
es:
(tal y como indicaba el enunciado)
Si observamos detenidamente, el número de nucleones permanece constante.
Además, se cumple la conservación de A y de Z.
Por otro lado,...