investigacion

1. Generación de la energía nuclear
Conceptos:
Es la energía que mantiene unidos neutrones y protones.
Definiciones:
Es la energía proveniente de reacciones nucleares o de la desintegración de los
núcleos de algunos átomos. Procede de la liberación de la energía almacenada en
el núcleo de los mismos.
Principios:
La primera ley de la termodinámica es una generalización de la conservación de la
energía en los procesos térmicos debe incluir la transferencia de energía como
trabajo y la transferencia energía
Imágenes:
Problemas:
1. Si consideramos el uranio natural como una mezcla homogénea del 99,28 %
en peso de U-238 y del 0,72 % de U-235. Calcular las secciones eficaces
macroscópica y microscópica de este material. Densidad del uranio = 19 g/cc.
Las secciones eficaces de absorción son de 2,71 barn para el U-238 y de 684
barn para el U-235.
Solución:
El concepto de sección eficaz sirve para describir cuantitativamente las
interacciones de los neutrones con núcleos atómicos.
La sección eficaz microscópica, σ , para una reacción determinada, se define
como el número medio de procesos individuales que tienen lugar por núcleo y
por neutrón incidente.
La unidad utilizada para medir σ es el barn = 10-24 cm² /núcleo. Como el
material que constituye el blanco contiene N núcleos por centímetro cúbico, la
cantidad N. σ es equivalente a la sección eficaz total por c³ ; recibe el nombre

2. de sección eficaz macroscópica y se denota por Σ . Tiene dimensiones de
longitud recíproca. Para resolver el problema en cuestión, determinamos los
núcleos de cada isótopo contenidos en 1 cm³ de muestra :
U235=0.72⋅ 6.023⋅ 1023 / 100×235=3,5⋅ 1020 núcleos U235/cm3
U238=99.28⋅ 6.023⋅ 1023 / 100×238=4,7⋅ 1022 núcleos U238/cm3
De ese modo, para la sección eficaz macroscópica tendremos :
∑total=U235⋅ σa+U238⋅ σ′a=
=(3.5⋅ 1020 ⋅ 684+4.7⋅ 1022 ⋅ 2.71)⋅ 10-24 =0.368cm−1
y para la sección eficaz microscópica :
σ=∑Tl / U235+U238=0.368 / 3.50×1020 +4.77×1022 =7.66
2. Determinar la energía de enlace por nucleón en : Carbono-10 ; Helio-4 ;
Yodo-131 ; Plutonio-239.
Solución:
La expresión que nos da la energía de enlace por nucleón es :
E/A=931/A [Z⋅ mp+(A−Z)mn−M]
siendo : Z.- Número atómico (Número de protones) A.- Número másico
(Número total de nucleones) M.- Masa isotópica (atómica)
De ese modo, tenemos :
C=10 A=10 Z=6 M=10,01681 He=4 A=4 Z=2 M=4,002603
I=131 A=131 Z=53 M=130,910 P=239 A=239 Z=94 M=239,05214
Y en cada caso, la energía de enlace por nucleón, expresada en
Mev/nucleón, resulta ser
C-10 = 6,035 ; He-4 = 7,07 ; I-131 = 8,39 ; P-239 = 7,56
Donde hemos tomado mp = 1,007825 uma ; mn = 1,008665 uma
3. El Yodo 126 radiactivo tiene un período de 13 dias. Si tomamos una muestra
con una actividad de 5 mCi, ¿qué masa de ese isótopo habrá en la muestra?.
Solución:
Sabemos que el número de curios contenidos en una muestra radiactiva
viene dado por :
nºCi=N⋅ λ / 3,7×1010
y a partir de ahí tendremos :

3. N=nºCi×3,7×1010 / λ(s-1)
y puesto que la constante de desintegración vale :
λ=ln2/ t(seg)=6.032×10-7 seg−1
nos quedará :
N=18.5×107 / 6.032×10-7=3.067×1014 núcleos
Si cada átomo gramo de Yodo 126 contiene los núcleos indicados por el
número de Abogadro,
resultará :
Gramos de I-126 = 3.067×1014 ×1266,023×1023 =64.16×10-9
● Aplicaciones:
a) Vida cotidiana
● Control de plagas de insectos
● Aprovechamiento máximo de los recursos hídricos
● Mejora de las variedades de cultivo
● Establecimiento de las condiciones necesarias para optimizar la
eficacia de los fertilizantes y el agua
b) Industria
● Armas nucleares que utilizan la energía nuclear para explotar, como
sería el caso de la bomba atómica.
● Conclusión: La energía nuclear es muy útil ya que con ella se puede generar
electricidad, conservadores, líquidos para controlar plagas aunque también
es muy delicada ya que con ella se pueden generar armas como la bomba
atómica la cual es un arma muy peligrosa
● Bibliografías:
- Energía nuclear. (s/f). Rinconeducativo.org. Recuperado de
https://rinconeducativo.org/contenidoextra/radiacio/7_energa_nuclear.h
tml
- Hervás, J. A. (s/f). Problemas y ejercicios resueltos de Física Nuclear.
Com.es. Recuperado de
https://www.matematicasypoesia.com.es/ProbFisNuclear/ProbFisNucP
reg.htm
- Planas, O. (2010, mayo 19). ¿Para qué sirve la energia nuclear? Usos
y aplicaciones. Energia-nuclear.net. https://energia-
nuclear.net/aplicaciones

4. - ¿Qué es la energía nuclear? La ciencia de la energía nucleoeléctrica.
(s/f). Iaea.org. Recuperado el 25 de febrero de 2022, de
https://www.iaea.org/es/newscenter/news/que-es-la-energia-nuclear-la-
ciencia-de-la-energia-nucleoelectrica
- Tomé, C. (2017, julio 11). La primera ley de la termodinámica.
Cuaderno de Cultura Científica.
https://culturacientifica.com/2017/07/11/la-primera-ley-la-
termodinamica/