Centro Itálica Departamento Física y Química
Tema de Física nuclear
EJERCÍCIO TIPO 226
222
radiactivamente para dar 86Rn 1. El 88Ra se desintegra radiactivamente a) Indique el tipo de emisión radiactiva y escriba la correspondiente ecuación. b) Calcule la energía liberada en el proceso.
---------------------------------------------------------------------------------------------------------NOTA: Un nucleido o núclido es cada una de las posibles agrupaciones de nucleones (protones y neutrones). Dos nucleidos son diferentes si tienen diferente número de protones, diferente número de neutrones o diferente estructura de agrupamiento.
EJERCÍCIOS PROPUESTOS: (97-R) a) Calcule la energía de enlace de los núcleos 31H y 32 He . b) ¿Qué ¿Qué conc conclu lusi sión ón,, acer acerca ca de la esta estabi bili lida dad d de dich dichos os núcl núcleo eos, s, se dedu deduce ce de los los resultados del apartado a)? mHe-3= 3,016029 u ; m H-3= 3,016049 u ; mn = 1,0086 u ; 1u = 1,66·10-27 kg ; c = 3·108 m s-1 (98-R) a) Indique las partículas constituyentes de los dos nucleidos 31H y 32 He y explique qué tipo de emisión radiactiva permitiría pasar de uno a otro. b) Calcule Calcule la energía energía de enlace enlace para cada cada uno de los nuclei nucleidos dos e indique indique cuál de ellos ellos es más estable. 222 222 226 (98-R) El 226 88 Ra se desintegra radiactivamente para dar 86 Ru . a) Indique el tipo de emisión emisión radiactiva radiactiva y escriba escriba la ecuación de dicha reacción nuclear. nuclear. b) Calcule Calcule la energ energía ía libera liberada da en el proces proceso. o. mRa = 226,0960 u ; mRu = 222,0869 u ; mHe = 4,00387 u ; 1 u = 1,66·10-27 kg ; c = 3·108 m s-1
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Tema de Física nuclear 16 8O
(99-E) a) Justificar cuantitativamente cuál de los núclidos
y
218 218 84 Po
es más estable.
218 b) En la la desin desinteg tegrac ració ión n del núcl núcleo eo 218 84 Po se emite una partícula alfa y dos partículas beta, obteniéndose un nuevo núcleo. Indique las características de dicho núcleo resultante. ¿Qué relación existe entre el núcleo inicial y el final? mO = 15,994915 u ; mPo = 218,009007 u ; mp = 1,007825 u ; mn = 1,008665 u
(02-R) a) Razone cuáles de las siguientes reacciones nucleares son posibles: 1 1
H+
224 224 88 4 2
3 2
Ra
He
He
219 219 86
→
27
+ 13
4
→ 2
He
Rn
30
Al
4
+ 2
→ 15
P
He 1
+ 0
n
(06-R) Considere la reacción nuclear: 235
U + 92
1
n 0
133
Sb + 51
→
99
Nb + 4 41
1 0
n
a) Explique de qué tipo de reacción se trata y determine la energía liberada por átomo de Uranio. b) ¿Qué cantidad de c = 3 · 10 8 m s -1 ;
235 92
U se necesita para producir 10 6 kWh ?
NA = 6,02 · 10 23 mol -1 ;
m U = 235,128 u ;
m Sb = 132,942 u ; m Nb = 98,932 u ; m n = 1,0086 1,0086 u ; 1 u = 1,66·10 -27 kg
EJERCÍCIO TIPO 2 226
2.
El período de semidesintegración del
Ra es de 1620 años. 226
a) Explique Explique qué es la actividad y determine determine su valor para 1 g de
Ra. 226
b) Calcule el tiempo necesario para para que la actividad de una muestra de de reducida a un dieciseisavo de su valor original. NA = 6,02 · 10 mol 23
Ra quede quede
-1
2
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EJERCÍCIOS PROPUESTOS (96-E) La vida media del 55Fe es de 2,6 años. a) Expli Explique que las carac caracter teríst ística icas s del proceso proceso de desin desinteg tegrac ración ión e indiqu indique e el signi signific ficado ado de periodo de semidesintegración y vida media.
Calcule la constante de desintegración radiactiva y el tiempo en que 1 mg de muestra se reduce a la mitad (96-E) En el año 1998 Marie y Pierre Curie aislaron 200 mg de radio, cuyo periodo de semidesintegración semidesintegración es de 1620 años. a) ¿A qué cantidad cantidad de radio radio han quedado quedado reducidos reducidos en la actualidad los los 200 mg iniciales? iniciales? b) ¿Qué tanto tanto por ciento ciento se se habrá desin desintegra tegrado do dentro dentro de 500 500 años? (97-R) El
14 6C
se desintegra dando
14 7
N
y emitiendo una partícula beta. El periodo de
semidesintegración del 126 C es de 5376 años. a) Escriba Escriba la ecuación ecuación del proceso proceso de desinteg desintegraci ración ón y explique explique cómo ocurre. ocurre. 14 b) Si la la acti activi vida dad d debi debida da al al 6 C de los tejidos encontrados en una tumba es del 40% de la que presentan los tejidos similares actuales, ¿cuál es la edad de aquellos?
140 140 (97-R) Una de las reacciones reacciones de fisión posibles del 23952 U es la formación de 94 38 Sr y 54 Xe , liberándose dos neutrones. a) Formule Formule la reacció reacción n y hacer un análisis análisis cualitat cualitativo ivo del balanc balance e de masa. b) Calcule Calcule la la energía energía liber liberada ada por por 20 mg mg de urani uranio. o. mU = 234,9943 u ; m Sr = 93,9754 u ; mXe = 139,9196 u ; mn = 1,0086 u ; NA = 6,02·1023 mol-1
(97-R) El 99 43 Tc se desintegra emitiendo radiación gamma. a) Explique el proceso proceso de desintegración desintegración y definir “periodo “periodo de semidesintegrac semidesintegración”. ión”. b) Calcule Calcule la activida actividad d de un gramo de isótopo isótopo cuya cuya vida media media en el estado inicial inicial es de 6 horas. NA = 6,02·1023 mol-1 237
Pu
94 (04 (04-E) -E) El se desi desin nteg tegra, ra, semidesintegración de 45,7 días.
emit emitiiend endo
partíc rtícu ulas las
alfa, fa,
con con
un
peri eriodo
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de
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Escriba la reacción de desintegración y determine razonadamente el número másico y el número atómico del elemento resultante. Calcule el tiempo que debe transcurrir para que la actividad de una muestra de dicho núclido se reduzca a la octava parte.
CUESTIONES TEÓRICAS
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a) ¿Por qué en las reacciones de fisión y fusión nuclear se desprende energía? b) ¿Dibuje aproximadamente la gráfica que relaciona la energía de enlace por nucleón con el número másico y, a partir de ellas, justifique por qué en una reacción de fisión se desprende energía.
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