Ecuaciones Nucleares
Páginas: 8 (1920 palabras)
Publicado: 31 de mayo de 2012
Decaimiento alfa
Un ejemplo de emisión de una partícula alfa es la del polonio, elemento descubierto por los Curie:
El elemento que se forma después del decaimiento alfa tiene un número atómico menor en dos unidades y un número másico menor en cuatro unidades respecto al elemento que lo genera.
Decaimiento beta
Un neutrón puede transformarse en un protón al emitirse un electrón, reacciónque puede escribirse de la siguiente forma:
El electrón emitido abandona el núcleo a altísima velocidad. En este proceso, el número másico no se altera (disminuye un neutrón y se genera un protón), pero el átomo que se forma tiene en su núcleo un protón más que el inicial; por lo tanto, el número atómico aumenta en una unidad. Un ejemplo de decaimiento beta es:
Emisión gamma
La radiacióngamma se emite debido a cambios de energía dentro del núcleo. Su emisión no provoca variación en el número másico y tampoco en el número atómico. Simplemente se trata de un núcleo excitado que libera energía de esta forma:
El isótopo radiactivo inicial es denominado padre o progenitor; el producto se conoce comodescendiente.
Figura1. Poder de penetración de las partículas emitidas desdeun núcleo radiactivo
Emisión de positrones
Cuando un elemento radiactivo emite un positrón, el elemento que se forma tiene un número atómico menor en una unidad y el número másico permanece igual:
Un positrón es idéntico a un electrón, pero tiene carga positiva. Se representa como o bien debido a que tiene carga +1 y masa 0. Es muy probable que se forme en el núcleo cuando un protón setransforma en un neutrón:
Al igual que una partícula beta, un positrón tiene un pequeño poder de penetración.
Por ejemplo, el nitrógeno-13 se desintegra al liberar un positrón:
Captura de electrones o captura-K
La captura de electrones es un proceso en el cual un núclido “atrapa” un electrón de su nivel más interno (capa K, según la antigua nomenclatura) y convierte al protón en unneutrón:
Cuando un elemento experimenta el proceso de captura de electrones, su número atómico disminuye en 1, mientras que su número másico permanece inalterado.
Ejemplos de este tipo de reacción nuclear son:
Es necesario considerar cómo se escriben y balancean las ecuaciones nucleares. Para ello se debe señalar los símbolos de los elementos químicos y además indicar explícitamente el númerode protones y neutrones que tiene cada elemento.
Al balancear una ecuación nuclear, se deberá cumplir que:
1. El número total de protones y neutrones en los productos y en los reactantes sea el mismo (conservación de la masa).
2. El número total de cargas nucleares en los productos y en los reactantes sea el mismo (conservación de la carga nuclear).
Vida media
La desintegración deuranio es extremadamente lenta, comparada con la desintegración de torio. Cada una de estas desintegraciones tiene un periodo de semidesintegración, llamado tambiénsemivida, característico para cada elemento. La semivida representa el tiempo necesario para que la mitad de la materia radiactiva se desintegre. Además, es independiente de la cantidad de sustancia radiactiva presente y estádeterminada únicamente por el tipo de núcleo radiactivo. Algunos isótopos radiactivos tienen semividas muy largas, mientras las de otros son extremadamente cortas.
Figura 2. Vida media de algunos isótopos radiactivos del carbono
Para calcular el tiempo de vida media de algún elemento radiactivo debemos utilizar:
Figura 3. Expresión para calcular la vida de un elemento radiactivo
Semivida delos elementos radiactivos naturales en la serie de uranio- 238:
La velocidad de desintegración se analiza en función de su vida media. Dichas desintegraciones son de primer orden.
Figura 4. Representación gráfica del decaimiento radiactivo
Cada isótopo tiene una vida media característica. La vida media del Sr-90, por ejemplo, es 28,8 años. Si se tienen 10 g de Sr-90, luego de 115,2 años...
Un ejemplo de emisión de una partícula alfa es la del polonio, elemento descubierto por los Curie:
El elemento que se forma después del decaimiento alfa tiene un número atómico menor en dos unidades y un número másico menor en cuatro unidades respecto al elemento que lo genera.
Decaimiento beta
Un neutrón puede transformarse en un protón al emitirse un electrón, reacciónque puede escribirse de la siguiente forma:
El electrón emitido abandona el núcleo a altísima velocidad. En este proceso, el número másico no se altera (disminuye un neutrón y se genera un protón), pero el átomo que se forma tiene en su núcleo un protón más que el inicial; por lo tanto, el número atómico aumenta en una unidad. Un ejemplo de decaimiento beta es:
Emisión gamma
La radiacióngamma se emite debido a cambios de energía dentro del núcleo. Su emisión no provoca variación en el número másico y tampoco en el número atómico. Simplemente se trata de un núcleo excitado que libera energía de esta forma:
El isótopo radiactivo inicial es denominado padre o progenitor; el producto se conoce comodescendiente.
Figura1. Poder de penetración de las partículas emitidas desdeun núcleo radiactivo
Emisión de positrones
Cuando un elemento radiactivo emite un positrón, el elemento que se forma tiene un número atómico menor en una unidad y el número másico permanece igual:
Un positrón es idéntico a un electrón, pero tiene carga positiva. Se representa como o bien debido a que tiene carga +1 y masa 0. Es muy probable que se forme en el núcleo cuando un protón setransforma en un neutrón:
Al igual que una partícula beta, un positrón tiene un pequeño poder de penetración.
Por ejemplo, el nitrógeno-13 se desintegra al liberar un positrón:
Captura de electrones o captura-K
La captura de electrones es un proceso en el cual un núclido “atrapa” un electrón de su nivel más interno (capa K, según la antigua nomenclatura) y convierte al protón en unneutrón:
Cuando un elemento experimenta el proceso de captura de electrones, su número atómico disminuye en 1, mientras que su número másico permanece inalterado.
Ejemplos de este tipo de reacción nuclear son:
Es necesario considerar cómo se escriben y balancean las ecuaciones nucleares. Para ello se debe señalar los símbolos de los elementos químicos y además indicar explícitamente el númerode protones y neutrones que tiene cada elemento.
Al balancear una ecuación nuclear, se deberá cumplir que:
1. El número total de protones y neutrones en los productos y en los reactantes sea el mismo (conservación de la masa).
2. El número total de cargas nucleares en los productos y en los reactantes sea el mismo (conservación de la carga nuclear).
Vida media
La desintegración deuranio es extremadamente lenta, comparada con la desintegración de torio. Cada una de estas desintegraciones tiene un periodo de semidesintegración, llamado tambiénsemivida, característico para cada elemento. La semivida representa el tiempo necesario para que la mitad de la materia radiactiva se desintegre. Además, es independiente de la cantidad de sustancia radiactiva presente y estádeterminada únicamente por el tipo de núcleo radiactivo. Algunos isótopos radiactivos tienen semividas muy largas, mientras las de otros son extremadamente cortas.
Figura 2. Vida media de algunos isótopos radiactivos del carbono
Para calcular el tiempo de vida media de algún elemento radiactivo debemos utilizar:
Figura 3. Expresión para calcular la vida de un elemento radiactivo
Semivida delos elementos radiactivos naturales en la serie de uranio- 238:
La velocidad de desintegración se analiza en función de su vida media. Dichas desintegraciones son de primer orden.
Figura 4. Representación gráfica del decaimiento radiactivo
Cada isótopo tiene una vida media característica. La vida media del Sr-90, por ejemplo, es 28,8 años. Si se tienen 10 g de Sr-90, luego de 115,2 años...
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