radiactividad

VIDA MEDIA Y RADIACTIVIDAD INDUCIDA : VIDA MEDIA Y RADIACTIVIDAD INDUCIDA

VIDA MEDIA DE LOS ELEMENTOS RADIACTIVOS : VIDA MEDIA DE LOS ELEMENTOS RADIACTIVOS Se ha comprobado que los isótopos de los elementos radiactivos presentan distintos grados de inestabilidad en el tiempo debido a que cada isótopo experimenta una serie radiactiva particular. Para referirse a la velocidad con que ocurren las desintegraciones nucleares utilizamos el concepto de vida media. Vida media ( t1/2 ) de un elemento radiactivo es el tiempo que tarda en desintegrarse la mitad de los átomos de cualquier sustancia radiactiva.

VALORES DE LOS TIEMPOS DE VIDA MEDIA : VALORES DE LOS TIEMPOS DE VIDA MEDIA Los valores de vida media de los isótopos radiactivos pueden variar desde fracciones de segundos hasta millones de años. El isótopo más inestable conocido es el Helio-5, su vida media es de 2 x 10-21seg. En cambio los isótopos U-235 y U- 238 tienen vidas medias muy largas, 7,1 x 10(8) y 4,5 x 10(9) años respectivamente.

EJEMPLO : EJEMPLO El grafico presenta la desintegración de una muestra de Co – 60 1.- Indicar la cantidad inicial del Co-60 2.- ¿Qué cantidad se desintegra en t½? ¿A cuantos años corresponde? 3.- ¿Qué cantidad se desintegra en 2 t½? ¿A cuantos años corresponde? 4.- ¿Qué cantidad se desintegra en 3t½? ¿A cuantos años corresponde? 5.- ¿Cuál es el tiempo de vida media del Co-60?

RADIACTIVIDAD INDUCIDA : RADIACTIVIDAD INDUCIDA La primera conversión de un núcleo en otro fue obtenida en 1919 por Hernest Rutherford. Convirtió el nitrógeno -14 en oxígeno – 17 más un protón, empleando partículas alfa. En la radiactividad inducida intervienen cuatro partículas: un núcleo objetivo, una partícula que bombardea, un producto y una partícula expulsada.

FUERZAS EN EL NUCLEO : FUERZAS EN EL NUCLEO Al interior de un núcleo actúan dos tipos de fuerzas: la fuerza de repulsión eléctrica y la Fuerza nuclear. Para romper núcleos es necesario vencer la fuerza nuclear y para agregar p+ o no se requiere superar la fuerza eléctrica. Ambos procesos liberan gran cantidad de energía. En esto consiste la FISION NUCLEAR Y LA FUSION NUCLEAR

CONVERTIR UN NUCLEO EN OTRO : CONVERTIR UN NUCLEO EN OTRO En 1939, los químicos alemanes Otto Hahn y Fritz Strassman encontraron al elemento bario ( Ba ) en una muestra de uranio que había sido bombardeada con neutrones. Un núcleo de uranio – 235 había captado un neutrón y sufrido fisión nuclear.

ALBERT EINSTEIN ( 1905) : ALBERT EINSTEIN ( 1905) ALBERT EINSTEIN ( 1905) Postuló una equivalencia entre masa ( m ) y energía ( E ) en la ecuación: E = mc2 ( c = velocidad de la luz )

1.- FISION NUCLEAR : 1.- FISION NUCLEAR Cuando un núcleo pesado se somete a un bombardeo con neutrones ( 0n1 ) este se divide, formando otros núcleos más pequeños y estables. En la fisión de U- 235, el núcleo de Uranio se escinde en un núcleo de Bario-139 y un núcleo de kriptón-94,liberando 3 neutrones Y una enorme cantidad de energía, según la ecuación:

Ecuación de la FISION : Ecuación de la FISION

REACCIONES EN CADENA : REACCIONES EN CADENA Durante el proceso de fisión, los nuevos núcleos colisionan con las moléculas que se encuentran a su paso, transformando su energía cinética en calor; y los neutrones liberados, impactan a otros átomos, desprendiéndose así nuevos neutrones que fisionaran otros núcleos, y así sucesivamente, ocurre una reacción en cadena. Masa crítica es una determinada y suficiente cantidad de átomos fisionables capaces de sostener una reacción en cadena.

BOMBA ATOMICA : BOMBA ATOMICA

HIROSHIMA : HIROSHIMA

FUSION NUCLEAR : FUSION NUCLEAR Es el proceso por el cual núcleos muy ligeros se Fusionan para formar núcleos más pesados y Más estables, generando grandes cantidades de energía. Las reacciones que ocurren en el interior de las estrellas son reacciones nucleares de fusión Por ejemplo, el Sol genera la mayor parte de su energía por medio de la fusión, por ejemplo: hidrógeno-2 ( deuterio ) e hidrógeno-3 (tritio) Para formar un núcleo de Helio

ECUACIONES QUE OCURREN EN EL SOL : ECUACIONES QUE OCURREN EN EL SOL La fusión de los átomos de Hidrógeno libera cuatro veces más energía por gramo que lo emitido en una reacción de fisión nuclear. Pero el proceso requiere de temperaturas elevadísimas, del orden de 10 (6 ) a 10(7 ) grados Kelvin, para vencer las fuerzas de repulsión entre los núcleos y lograr que se fusionen

REACTORES NUCLEARES : REACTORES NUCLEARES Para controlar la energía que se produce en las reacciones de fisión en cadena se necesita de un sistema que controle las fisiones. Se llama REACTOR NUCLEAR Consiste en una vasija donde se deposita el combustible nuclear en forma de pastilla entre una serie de varillas. Los componentes de un reactor son: 1.- Un material moderador ( grafito ) desacelerar los neutrones 2.- Barras de control ( cadmio ) controlar la velocidad de la fisiones 3.- Un sistema de transferencia de energía calórica que transporta hacia un sistema de generador de vapor de agua. 4.- Un sistema de blindaje para evitar la fuga de radiaciones

CENTRAL NUCLEAR : CENTRAL NUCLEAR

APLICACIONES DE LA ENERGIA NUCLEAR : APLICACIONES DE LA ENERGIA NUCLEAR La E. N. Puede ser empleada en múltiples campos 1.- Obtención de electricidad 2.- Producción de radioisótopos ( trazadores de los procesos químicos y biológicos) -En la medicina -En la industria -En la agricultura La COMISION CHILENA de ENERGIA NUCLEAR Desde 1974 cuenta con el Centro de Estudios Nucleares La Reina – Reactor Experimental Rech –1 Producción de radioisótopos y análisis por activación neutrónica ( Salud, Minería y Agricultura)

EJERCICIOS : EJERCICIOS