Estructura nuclear

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Estructura nuclear

  1. 1. ESTRUCTURA NUCLEAR
  2. 2. A : Número másico, cantidad de protones más neutrones. Z : Número atómico, cantidad de protones. X : Símbolo químico ISÓTOPOS: el mismo Z pero distinto A RECORDEMOS
  3. 3. ¿QUÉ SON LOS RADIOISÓTOPOS? <ul><li>Entre los isótopos de un elemento, existen algunos más estables a través del tiempo. </li></ul><ul><li>Otros son inestables y emiten radiaciones , éstos son los RADIOISÓTOPOS o NUCLEIDOS. </li></ul>
  4. 5. ¿POR QUÉ ALGUNOS NÚCLEOS SON MÁS ESTABLES? <ul><li>La “fuerza nuclear” mantiene al núcleo unido. Los neutrones atrapan a los protones en una especie de red. </li></ul><ul><li>Cuando la cantidad de protones es alta, el núcleo es inestable y se desintegra emitiendo radiaciones. </li></ul><ul><li>La emisión espontánea de radiaciones se conoce como RADIACTIVIDAD NATURAL. </li></ul><ul><li>La desintegración de un núcleo radiactivo produce gran cantidad de energía. </li></ul>
  5. 6. <ul><li>Radiactividad natural </li></ul>Fenómeno mediante el cual núcleos, que existen en la naturaleza, se desintegran con desprendimiento de energía. Radiactividad inducida o artificial Se produce en el laboratorio bombardeando núcleos estables con partículas de alta energía. Radiactividad <ul><li>Consiste en la emisión de partículas y radiaciones de parte de los núcleos de los átomos de algunos elementos. </li></ul><ul><li>Son radiactivos aquellos elementos que tienen un número muy elevado de protones y neutrones. </li></ul><ul><li>Estos elementos se transforman en otros elementos que pueden o no ser radiactivos. </li></ul>
  6. 7. ¿QUÉ SON CAPACES DE ATRAVESAR LAS RADIACIONES? Las distintas radiaciones tienen distinta capacidad de penetración en los medios materiales debido a las interacciones que intervienen en el proceso de frenado de las partículas y propiedades de las mismas partículas como masa, carga.
  7. 11. <ul><li>Radiaciones alfa, beta y gamma . Los distintos tipos de radiaciones se clasifican según el poder de penetración con los nombres alfa, beta y gamma.  </li></ul><ul><li>Alfa: son núcleos de helio formados por dos protones y dos neutrones. Sólo penetran unas milésimas de centímetro en el aluminio. </li></ul><ul><li>Beta: Son electrones rápidos procedentes de neutrones que se desintegran en el núcleo, dando lugar a un protón y un electrón. Son casi 100 veces más penetrantes que las alfa. </li></ul><ul><li>Gamma: son radiaciones electromagnéticas (fotones) de mayor frecuencia que los rayos X. </li></ul>
  8. 12. TIPOS DE DESINTEGRACIÓN <ul><li>Los núcleos radiactivos presentes en la naturaleza se desintegran normalmente mediante: </li></ul><ul><li>EMISIONES DE PARTÍCULAS ALFA ( α ) </li></ul><ul><li>EMISIONES DE PARTÍCULAS BETA ( β ) </li></ul><ul><li>Los núcleos radiactivos producidos artificialmente pueden presentar radiaciones α , β o γ , pero también pueden desintegrarse por: </li></ul><ul><li>EMISIÓN DE UN POSITRÓN </li></ul><ul><li>CAPTURA DE UN ELECTRÓN K </li></ul><ul><li>EMISIONES DE RADIACIÓN GAMMA ( γ ) </li></ul>
  9. 13. EMISIONES ALFA ( α )
  10. 14. <ul><li>Este fenómeno de desintegración se representa con la siguiente ecuación: </li></ul>Por ejemplo en el URANIO:
  11. 15. <ul><li>Son partículas materiales, con la masa de un núcleo de helio. </li></ul><ul><li>Están formadas por dos protones y dos neutrones. </li></ul><ul><li>Sufren desviación contraria a los rayos catódicos. </li></ul><ul><li>Tienen carga positiva +2. </li></ul><ul><li>Tienen masa muy grande y poca penetrabilidad: las detiene una hoja papel. </li></ul>
  12. 16. Ejercicios Plantee las ecuaciones nucleares para el polonio y el radio que son emisores alfa. +2
  13. 17. EMISIONES BETA ( β )
  14. 18. Este fenómeno de desintegración se representa con la siguiente ecuación: Por ejemplo para el Torio: A
  15. 20. <ul><li>Son partículas materiales, con masa y carga iguales a la de los electrones. </li></ul><ul><li>Abandonan el átomo a velocidades próximas a la luz. </li></ul><ul><li>Sufren la misma desviación que los rayos catódicos. </li></ul><ul><li>Tienen carga negativa -1. </li></ul><ul><li>Son más penetrantes que los rayos α : se detienen frente a una lámina de aluminio. </li></ul>β
  16. 21. Ejercicios Plantee las ecuaciones nucleares para el plomo -206 y el uranio-239 emitiendo radiación β .
  17. 22. EMISIONES GAMMA ( γ )
  18. 24. <ul><li>Consisten en radiación electromagnética de elevada energía y velocidad igual a la de la luz. </li></ul><ul><li>No sufren desviación en un campo magnético. </li></ul><ul><li>Tienen carga nula y se consideran sin masa. </li></ul><ul><li>Son altamente penetrantes: sólo pueden ser detenidos por una lámina gruesa de plomo. </li></ul>γ
  19. 25. EMISIÓN DE UN POSITRÓN IMAGEN CAPATURADA EN UN PET CEREBRAL TÍPICO. Tomografía por Emisión de Positrones
  20. 26. <ul><li>Un positrón es idéntico a un electrón pero tiene carga +1 en lugar de -1. </li></ul><ul><li>Su símbolo es o </li></ul>
  21. 27. Ejemplos:
  22. 28. CAPTURA DE UN ELECTRÓN K
  23. 30. <ul><li>El electrón situado en el nivel más interno de energía (n=1) “cae” dentro del núcleo. </li></ul><ul><li>El resultado es el mismo que en la emisión de un positrón. Z disminuye una unidad y A no varía. </li></ul><ul><li>Es más común en núcleos pesados, probablemente porque el nivel n=1 está más cercano al núcleo. </li></ul>
  24. 31. Ejemplos:
  25. 32. PERÍODO DE DESINTEGRACIÓN <ul><li>Toda desintegración natural ocurre de manera espontánea. </li></ul><ul><li>Podemos calcular la probabilidad de que un núcleo se desintegre en un tiempo determinado. </li></ul><ul><li>PERÍODO DE SEMIDESINTEGRACIÓN O TIEMPO DE VIDA MEDIA (T ⅟ 2 ), es el tiempo necesario para que se desintegre la mitad de los núcleos presentes en una muestra de nucleido. </li></ul>
  26. 34. Períodos de semidesintegración
  27. 35. Desintegración de una muestra de 10,0 g de Sr-90
  28. 36. DATACIÓN CON C-14
  29. 37. Sábana Santa de Turín

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