Tema : Transformaciones de los núcleos atómicos. Desintegración , y .

Radiactividad natural

Desintegración espontánea de núcleos atómicos mediante la

emisión de partículas subatómicas llamadas alfa (α)

y beta(β) o de radiaciones electromagnéticas

denominadas rayos x y rayos gamma γ.

El físico francés Antoine Henri

Becquerel recibió el

Premio Nobel de Física en

1903. Becquerel descubrió la radiactividad

del uranio.

El físico francés Antoine Henri

Becquerel recibió el

Premio Nobel de Física en

1903. Becquerel descubrió la radiactividad

del uranio.

núcleoprogenitor neutrón

protón

partícula

núcleo con dos protones y dos neutrones de menos

núcleohijo

XZM

+ He2

4YZ - 2

M - 4

núcleo progenitor

núcleo hijopartícula alfa

()

¿Cuál es el valor de Z y M del núcleo hijo? Apliquemos la ley de conservación de la masa

Apliquemos la ley de conservación de la carga

Un ejemplo particular lo constituye la desintegración del uranio-235 :

92U235

2He4

¿Cuál es el núcleo hijo?

Apliquemos la ley de conservación de la carga.

90

Apliquemos la ley de conservación de la masa.

231Th

Tabla Periódica¡Durante la desintegración el elemento se desplaza2 casillas hacia el inicio!

•Poseen poco poder de penetración.

•Está formada por dos protones y dos neutrones y cuya carga es +2e. •Son núcleos de átomos deHelio.

•Producen una ionización muy intensa.

Partículas alfa ()

Partículas beta (β) Partículas beta (β)

Partículas beta (β)

•Hay dos típos de partículas .Las partículas (+) se llaman positrones cuya carga es +e y las (–) se llaman electrones de carga –e.

•Son menos ionizantes que las partículas y por tanto más penetrantes.

Partículas gamma ()

Rayos γRayos γ

Partículas gamma ()•Constituyen un flujo de fotones

de alta energía sin carga eléctrica, por tanto no pueden ser desviados por los campos

eléctricos y magnéticos.

•Poseen un alto poder de penetración.

Características generales de las radiaciones

Características generales de las radiaciones

La radiación emitida por los elementos radiactivos no depende de la temperatura, presión ni de las reacciones químicas en que participan.

Características generales de las radiaciones

Como resultado de la transformación radiactiva se origina una nueva sustancia que se diferencia totalmente de la sustancia inicial por sus propiedades físicas y químicas.

210Bi 210Po + β-

83 84

Ejemplo:

Li Litio

AtAtPoBiPbTlBaCs

IITeTeSbSnInSrRb

BrBrSeSeAsAsGeGaCaK

ClClSSPPSiSiAlMgNa

FFOONNCCBBBe

IA

II A III A IV A V A VI A VII A

Berilio Boro Carbono Nitrógeno Oxígeno Flúor

Sodio Magnesio Alumini Silicio Fósforo Azufre Cloro

Potasio Calcio Galio Germanio Arsénico Selenio Bromo

Rubidio Estroncio Indio Estaño Antimonio Telurio Yodo

Cesio Bario Talio Plomo Bismuto Polonio Astato

1

2

3

4

5

6

Ne

Ar

Kr

Xe

Rn

VIII A

HeHHHidrógeno

1,008 1

Helio

Neón

Argón

Criptón

Xenón

Radón

4,003 2

6,94 3 9,01 4 10,81 5 12,01 6 14,007 7 15,999 8 18,998 9 20,18 10

22,99 11 24,31 12 26,98 13 28,09 14 30,97 1 5 32,06 16 35,45 17 38,91 18

39,10 19 40,08 20 69,72 31 72,59 32 74,92 33 78.96 34 79,91 35 83,80 36

85,47 37 87,62 38 114,82 49 118,69 50 121,75 51 127,6 52 126,9 53 131,3 54

132,9 55 137,3 56 204,4 81 207,19 82 208,98 83 (210) 84 (210) 85 (222) 86

Período de semidesintegración (T) Período de semidesintegración (T) Es el tiempo que demora en desintegrarse la mitad del número de átomos radiactivos que existía inicialmente.

N = N0 ▪ 2 – t TLey de

desintegración radiactiva

Número de átomos radiactivos en el instante inicial (t=0)

Elemento Símbolo Período de semidesintegración

238U 4,5.109 años

234U 2,7.106 años

polonio 218Po 3,05 min.

plomo 214Pb 26,8 min.

plomo 210Pb 22,2 años

uranio92

uranio92

84

82

82

uranio

uranio

EJERCICIOS

En la gráfica se muestra la curva de desintegración del elemento radiactivo 84Po210.Valiéndote de los

datos que apare-cen en la gráfica,Determina la cantidad de átomos de Po que quedarán pasados 420 días.

# de átomos x 1025

4

2

140 280 420

días

# de átomos x 1025

4

2

140 280 420 días

N = N0 2 tT

N = tT

N0 = 4·1025 átomos

T = 140 días

t = 420 días

N0

2

N = 4·1025

2

4201403 8

N = 5·1024 átomos

En la gráfica siguiente se representan posibles transiciones entre los niveles de energía para el caso del átomo de 1H1

.

a)¿ En qué casos el átomo absorbe energía y en cuáles emite?

n = 1

n = 2

n = 3n = 4n = 5n = 6

A

B

C

D

b) Determine la frecuencia de la radiación más energética emitida.

n = 1

n = 2

n = 3n = 4n = 5

A

B

C

D

= E – E0

h

)= c R ( 1n2

1n2

– 0

= c R ( 112

152

– )

= 3,15·1015 Hz