22-02-2016

T2:Sobre el origen de la radiactividad

PROBLEMA 1: ¿En qué unidades se mide (típicamente) la energía de la gráfica anterior? ¿Cuál es el factor de conversión de estas unidades con las más habituales?

La energía de enlace por partícula nuclear suele medirse en unidades de electrón-voltio.

La unidad de energía más habitual es el Julio, que es igual a Cu*V. Por tanto, el factor de conversión del electrón-voltio al Julio será convertir la carga del electrón (es una unidad muy pequeña) a Culombios.

Entonces, 1 electrón-voltio = 1.60218x10^-19 J. 

PROBLEMA 2: ¿De qué orden son los valores de energía que intervienen en las reacciones nucleares? ¿Y en las reacciones químicas? (Buscar ejemplo)

La energía de un enlace nuclear es del orden de megaelectrón-voltio, es decir, 1x10^6 veces mayor que la de un enlace de electrones. Un ejemplo de reacción nuclear es, por ejemplo, la fusión del deuterio con el  tritio, por la cual se producen helio 4, se liberan un neutrón y se generan 17,59 MeV de energía.

En una reacción química se rompen los enlaces moleculares. La energía que se obtiene es del orden de electrón-voltio. Un ejemplo de esta reacción puede ser la de los hidrocarburos con el oxígeno (1) o la de formación de dos moléculas de agua (2):

PROBLEMA 3: ¿Podéis hacer un esquema (una tabla o similar) con todos los tipos de reacciones nucleares existentes?

Los tipos de reacciones nucleares son las siguientes:

• Fusión nuclear: proceso por el cual varios núcleos atómicos de carga similar se unen y forman un núcleo más pesado.
• Fisión nuclear: proceso por el cual un núcleo pesado se divide en dos o más núcleos pequeños.
• Desintegración alfa: el elemento radiactivo de número atómico Z, emite un núcleo de Helio (dos protones y dos neutrones), el número atómico disminuye en dos unidades y el número mágico en 4 unidades, produciéndose un nuevo elemento situado en el lugar Z-2 de la Tabla Periódica.
• Desintegración gamma: ocurre cuando el núcleo se encuentra en un nivel de energía excitado, puede pasar a un nivel de menor energía emitiendo fotones de una cierta frecuencia.
• Desintegración beta comprende tres procesos nucleares:
• Desintegración beta- : en esta reacción nuclear se emiten electrones.
• Desintegración beta+ : en esta reacción nuclear se emiten positrones.
• Captura electrónica: se produce la captura de un electrón por parte de núcleos alejados de la línea de estabilidad.