Problemas De Fisica Nuclear 1.

PROBLEMAS DE FISICA NUCLEAR 1.- Un núcleo tiene igual número de protones y neutrones y un radio igual a 2/3 del radio del núcleo del 54V. Encontrar el núcleo de que se trata y determinar su energía de enlace. Sol: 816O, 127,6 MeV 2.- El 226Ra se desintegra emitiendo radiación α. Determinar la energía cinética máxima con que se emiten las partículas α considerando inicialmente en reposo el átomoradiactivo. Masas atómicas: 222Rn = 221,9703 u; 226Ra = 225,9771 u; 4He = 4,0026 u . Sol: 3,84 MeV 3.- Dada la reacción 73Li + 11H → 42He + 42He . Calcula: a) La energía liberada en el proceso. Sol : 17,4 MeV b) La energía media de enlace por nucleón del Li. Sol : 5,3 MeV Datos de masas: 7Li = 7,0166 u. 4He = 4,0026 u. mprotón = 1,0073 u. mneutrón = 1,0087 u. 4.- La reacción global de fusión que seproduce en el Sol es: 4 11H → 42He + 2 0+1β + 25,7 MeV. 34 Sabiendo que radia 10 J/año, averigua cuánta masa pierde anualmente debido a este hecho. Sol: 1,1.1017 kg 5.- El periodo de semidesintegración del radón-222 es de 3,825 días. a) ¿Qué porcentaje de muestra se desintegrará en un día? Sol: 16,6% b) ¿Cuántos átomos se desintegrarán en un día si la muestra es de 1 µg? Sol: 4,51.1014átomos c)¿Qué cantidad de muestra será necesaria para que tenga una actividad de 1 microcurio? (1 curio, Ci, equivale a 3,7.1016 desintegraciones/s) Sol: 1,76.1010átomos 6.- Mediante un contador Geiger se mide el número de desintegraciones por minuto de una fuente radiactiva de 53131I cada 4 días, obteniéndose la siguiente serie de medidas: 200, 141, 100, 71,... a) Calcular la constante de desintegración delisótopo 53131I .Sol: 10-6 s-1 b) Calcular la vida media de este radioisótopo. Sol: 11,5 días 7.- Una fuente radiactiva de 175Hf muestra una actividad de 42.000 desintegraciones por minuto. Treinta y cuatro días más tarde la actividad de la misma es de 30.000 y 40 días después de la primera medida, 28.270 desintegraciones por minuto. Determinar el periodo de semidesintegración y la constante dedesintegración del 175Hf. Sol: 70 días; 9,9.10-3 d-1 8.- El radio-226 emite partículas α transformándose en radón-222 gaseoso con un periodo de semidesintegración de 1.590 años. Determinar el volumen de gas, medido en condiciones normales, que se produce en un año a partir de 10 gramos de radio. Sol: 0,43 cm3
10 9.- En la reacción nuclear exotérmica: B + n → 7Li + 4He determinar la energía con laque son emitidas las partículas α si los neutrones tienen poca energía (neutrones térmicos) y se supone un choque elástico. Sol: 2,58 MeV Masas atómicas: 10B = 10,0167 u; n = 1,00894; 7Li = 7,01869; 4He = 4,0026

10.- Una muestra de 131I radiactivo, cuyo período de semidesintegración es de 8 días, que experimenta una desintegración β-, tiene una actividad medida por un contador Geiger de 84 Bq.a) ¿Qué actividad registrará la muestra si se realiza la medida 32 días después? Sol: 5,24 Bq b) ¿Qué número de átomos de 131I hay inicialmente? Sol: 83,75.106 átomos c) Escribe la ecuación del proceso que tiene lugar y, para ello, consulta una tabla periódica de los elementos químicos.

11.- En un accidente nuclear se emiten diversos productos radiactivos. Dos de ellos son los isótopos 131I yel 137Cs, cuyos períodos de semidesintegración son 8 días y 30 años, respectivamente. Si la proporción de átomos de I a Cs es de 1/5, a) determinar el tiempo transcurrido para que ambos isótopos tengan la misma actividad. Sol: 65,2 días b) El 1 % de los productos de la fisión nuclear del 235U es 131I. Si en la fisión nuclear del uranio se desprenden 200 MeV y la potencia térmica del reactor tieneun valor de 1.000 MW, calcular la actividad del 131I en el momento del accidente. Sol:3,125.1017 desintegraciones/s 12.- Para determinar el volumen total de sangre de un enfermo, se le inyecta una pequeña cantidad de una disolución que contiene 24Na, cuya actividad es de 1.500 desintegraciones/s. Cinco horas después se toma muestra de la sangre y su actividad es 12 desintegraciones/min para 1...