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Qumica 2014 - 4 Medio Qumica Nuclear Profesora Paola A. Lizama Vergara Fenmenos de Radioactividad

Departamento Qumica 4 ao medio 2014 Profesora Paola A. Lizama Vergara.

GUA QUMICA NUCLEAR NCLEO ATMICO Y RADIOACTIVIDAD

Nombre: ______________________________________________________________________________ 4_____

DESCUBRIMIENTO DE LAS PARTICULAS RADIOACTIVAS

Las reacciones qumicas en general implican cambios en la estructura electrnica externa de los tomos o molculas. Por otra parte, los ncleos atmicos cambian de posicin uno respecto a otro, pero no cambia estructura interna. Tambin hay reacciones qumicas en que los componentes de los ncleos participan en algunas transformaciones en los cuales los productos finales no contienen los mismos elementos en los ncleos reactivos. Estos cambios se estudian en el rea de la denominada Qumica Nuclear.

En 1896 el fisicoqumico; Antoine Henry Bequerel, cientfico francs, mientras estudiaba las propiedades de algunos minerales, entre ellos sales de uranio, encontr que emitan cierta radiacin con mayor poder de penetracin que los rayos X, los cuales velaban una placa fotogrfica aun cuando estuvieran cubiertas y a oscuras.

En un comienzo, Becquerel pens que las sales de uranio eran fosforescentes, es decir, que despus de ser expuestas a los rayos solares, emitan los rayos que acababa de descubrir Roentgen.

Para verificar esta hiptesis, mantuvo en la oscuridad, durante varios meses, las sales de uranio y comprob que no haba disminuido la capacidad de stas de ennegrecer las emulsiones fotogrficas.

De esto dedujo que la radiacin emitida por las sales de uranio no era debida a un fenmeno de fosforescencia y que no dependa en absoluto de excitaciones previas. Observ tambin que el aire que rodea a las sales se haca ms conductor, como lo mostraba el hecho de que un electroscopio prximo a las sales se descargase.

En el ao 1898, G. C. Schmidt y M. Curie, independientemente, encontraron que el Torio emita radiaciones del mismo tipo que el uranio. En Julio del mismo ao Marie y Pierre Curie, pudieron aislar de una tonelada de pechblenda (contiene 80% de xido de uranio U3O8) un gramo de un nuevo elemento que era ms radiactivo que el uranio, al cual bautizaron con el bautizaron con el nombre de Polonio. Seis meses ms tarde el matrimonio Curie descubri otro elemento radioactivo hasta entonces desconocido que era 300 000 veces ms radioactivo que el Uranio, al cual llamaron Radio.

Actualmente se conocen unos treinta elementos radiactivos y todos ellos tienen su origen o en el uranio o en el torio. Pero y qu son las radiaciones emitidas por estas sustancias que implican el cambio espontneo de tomos de esas sustancias en otros tomos?

E. Rutherford identific y separ este tipo de radiaciones, mostr que aplicando un campo magntico, perpendicular a la direccin de la emisin, la radiacin poda ser desviada, y que una componente de la radiacin total era muy penetrante y no se la poda desviar ni con campos elctricos o magnticos. A esta componente se la llam "radiacin y, demostrndose que sta es radiacin electromagntica de muy alta frecuencia. Los rayos desviados corresponden a partculas y , y se demuestra que stas son de naturaleza elctrica.

NATURALEZA DE LAS PARTICULAS RADIOACTIVAS

Partculas alfa (): Corriente de partculas cargadas positivamente y que llevan una carga +2 y una masa de 4. Son ncleos de Helio (42He+2). Se mueven a una velocidad de 20 000 (m/s) Presentan una penetracin en los tejidos de 0,01 cm. Pueden ser detenidas por una hoja de papel. Poseen gran poder ionizante.

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Partculas beta (): Corriente de partculas cargadas negativamente que tiene todas las propiedades de los electrones de alta energa. Se mueven a velocidades cercanas a la luz. Penetran hasta 1cm, atraviesan una hoja de papel pero son detenidos por una lmina de aluminio de 1cm. Su poder ionizante es 1000 veces menor que las partculas alfa. Partculas gamma (): Es radiacin electromagntica de muy alta energa (longitud de onda de 0,005 a 1 A), mayor que la de los rayos X. Como se trata de energa no posee ni carga ni masa. Penetracin hasta 100 cm, atraviesan el cuerpo humano pero son detenidos por una lmina de plomo de 5 cm.

La Radioactividad presenta caractersticas, como: 1. La emisin de las radiaciones es independiente del hecho de encontrarse el elemento radioactivo en libertad como sustancia simple, o formar parte de un compuesto qumico. 2. La radiacin es independiente de los factores que producen y aceleran otras reacciones qumicas como el calor, luz, presin, catalizadores, etc) 3. Las radiaciones emitidas por los elementos radiactivos, adems de impresionar placas fotogrficas y de atravesar capas de materiales opacos, tienen la propiedad de ionizar gases, excitare la fluorescencia y producir reacciones qumicas.

ISOTOPOS O NUCLEOS RADIOACTIVOS

El elemento radiactivo es aquel que tiene una proporcin de tomos con ncleos inestables, es decir que se va desintegrando sucesivamente hasta llegar a formar ncleos estables. En esta categora estn todos aquellos elementos cuyo nmero atmico es superior a 85. Esta situacin ocurre principalmente en ncleos de gran masa, que poseen un exceso de neutrones o un exceso de protones: 1) Los neutrones estn formados por la unin de protones y electrones, por lo tanto cuando existe un exceso de neutrones en el ncleo, experimenta un fenmeno radioactivo caracterizado por un aumento en la cantidad de protones. Esto lo realiza transformando una parte de los neutrones en protones con la liberacin de partculas negativas, o sea a travs de la emisin de rayos beta negativos.

13553I 13554Xe + 0-1e

El ncleo al liberar una partcula beta: El nmero atmico aumenta en una unidad y el nmero msico no vara

2) Si el ncleo posee un exceso de protones, debe estabilizarse con la transformacin de protones en neutrones, as se disminuye la cantidad de protones y aumenta la de neutrones, logrndose una proporcin entre los protones y neutrones que llevan a un ncleo estable. Se postula que la transformacin de un ncleo en neutrones, se debe a la liberacin de positrones, que poseen la misma masa que la de la partcula beta negativa, pero difiere en su carga. Un haz de positrones corresponde a rayos beta positivos.

11854Xe 11853I + 0+1e

3) Cuando los ncleos atmicos poseen un nmero atmico > 83, llamados ncleos pesados, tienden a experimentar una emisin de tipo alfa (42He), producindose una disminucin en el nmero atmico y el nmero de neutrones en dos unidades.

23592Xe 23190Th + 42He

Cuando un ncleo emite una partcula alfa, su nmero atmico (Z) disminuye en dos unidades y su nmero msico (A) en cuatro unidades.

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4) Si existe una emisin gamma por parte del ncleo, al ser sta una radiacin del tipo electromagntica, no produce ningn efecto sobre el nmero msico ni atmico del elemento. La desintegracin espontanea de los ncleos radioactivos es fenmeno que se realiza en una serie de etapas sucesivas, el cual finaliza cuando se llega a un ncleo estable como el plomo.

23892U23490Th 23491Pa 23490U 23090Th 22688Ra ......20682Pb

Los ncleos con 2, 8, 20, 28, 50 u 82 protones o 2, 8, 20, 28, 50, 82 o 126 neutrones son por lo general ms estables que los ncleos que no contienen esta cantidad de nucleones.

Los ncleos con nmeros pares de neutrones y protones son por lo general ms estables que los que contienen nmeros impares de nucleones

RADIACTIVIDAD NATURAL TIEMPO DE VIDA MEDIA Y DECAIMIENTO RADIOACTIVO

La radiacin emitida por las sustancias radiactivas es discontinua, por tanto es posible de ser contada, ya que la intensidad de la radiacin depende slo de la cantidad de sustancia presente. Se llama actividad o velocidad de desintegracin de una sustancia al nmero de partculas emitidas en una unidad de tiempo. En general, se observa que la actividad de una sustancia no es constante.

Esto concuerda perfectamente con la suposicin de que el nmero de tomos que se desintegran o decaen en un cierto intervalo t es proporcional con el nmero total de tomos presentes, N. De tal modo que se cumple que: N = k x N x t Donde k es una constante de proporcionalidad caracterstica de cada elemento radiactivo; se agrega el signo menos para indicar que la actividad disminuye al aumentar el tiempo. El significado de k se obtiene al hacer N = 1 y t = 1 seg y representa la probabilidad de que 1 solo tomo se desintegre en 1 seg, y es la llamada constante de desintegracin. Dos parmetros relacionados con la constante k y tiles en la descripcin de elementos radiactivos son el perodo de semidesintegracin y la vida media de un elemento. Vida media es el tiempo necesario para que la actividad de la muestra disminuya a 1/k de su valor inicial. (Es el tiempo en que un elemento puede permanecer activo) Si designamos por la vida media, entonces se tiene que: =(1/k) De un modo general puede decirse que "Un elemento es tanto ms activo cuanto menor es su vida media" (A la derecha curva de decaimiento del 9038Sr) Por perodo de semidesintegracin T se entiende el tiempo requerido por el elemento para decaer a la mitad de su cantidad original, es decir, el tiempo necesario para que el nmero de tomos sea la mitad del nmero inicial. Se puede demostrar que la constante de desintegracin k y el perodo T del elemento radiactivo estn relacionados por la expresin: T=0,693/k de all se desprende que a mayor k, menor perodo. Por ejemplo, para el radio T=1.590 aos. El radn, en cambio, queda reducido a la mitad al cabo de 3,825 das. En el torio, T=1,8x1010 aos y, en cambio, en el torio B' T=1x109 seg.

Radioistopos Naturales Radioistopos Artificiales Radioistopo Vida Media Desintegracin Radioistopo Vida Media Desintegracin

23892U 4,49x109 aos 23994Pu 240 000 aos

23592U 7,13x108 aos 13755Cs 30 aos

23590Th 1,39x1010 aos 9038Sr 28,8 aos

4019K 1,3x109 aos 13153I 8,04 aos

146C 5 730 aos 12553I 60,25 aos

31H 12 aos

MEDICIN DE LA RADIACIN: CONTADOR GEIGER

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Se han ideado diversas formas de detectar la radiacin, Becquerel estudi el efecto de la radiacin sobre las placas fotogrficas.

Cuanto mayor sea la exposicin mayor es el rea oscura del negativo revelado.

El contador Geiger se basa en la ionizacin de materia causada por la radiacin, dado que producen iones y electrones por la accin de la radiacin ionizante, este permite que exista una conduccin elctrica. El contador Geiger fundamentalmente un cilindro que tiene una abertura hechas de un material que pueden traspasar los rayos , y . En el centro del tubo existe un alambre conectado a una fuente de corriente continua y el cilindro metlico est unido a otro terminal. El impulso de corriente que se genera cuando entra radiacin al tubo se amplifica; cada impulso cuenta una medida de radiacin. Otro instrumento se basa en los pequeos centelleos de luz que se produce cuando la radiacin alcanza un material fosforescente adecuado. Los destellos se amplifican electrnicamente y se cuentan para medir la cantidad de radiacin.

UNIDADES PARA MEDIR LA RADIACIN

La unidad SI de dosis absorbida es el gray (Gy), que corresponde a la absorcin de 1J de energa por kilogramo de tejido. La otra unidad es el Rems, que relaciona la cantidad de radiacin absorbida por un kilogramo de tejido y el tipo de radiacin. 1 Rems = 1 Rad x 1 RBE 1 Rad = 1 x 102 (J) de energa por kg de tejido.

100 Rad corresponden a 1 Gy RBE = efectividad biolgica relativa. (Valor 1 para radiacin y ; 10 para la radiacin ). Para cuantificar el dao biolgico en cantidad real de radiacin absorbida por los tejidos se utiliza el sievert (Sv) y el rem. 1 Sv corresponde a 100 rem.

Efectos biolgicos de la exposicin de radiacin de corta duracin (una dosis) Dosis (Sv) Dosis (rem) Efecto biolgico

0 - 0,25 0 - 25 No existen efectos clnicos observables 0,25 - 0,49 25 49 Disminucin temporal de los glbulos blancos 0,50 - 0,99 50 99 Disminucin importante de los glbulos blancos en la sangre, nausea. 1,0 - 1,99 100-199 Cada del cabello, Nuseas. 2,0 - 5,0 200 500 Hemorragias, muerte de la mitad de la poblacin expuesta en menos de 30 das

SERIE RADIOACTIVA Las partculas proceden de los ncleos atmicos, cuando uno de los ncleos pierde una de esas partculas disminuye su masa en 4 unidades y su carga o nmeros atmico disminuye en 2. Esto transforma al elemento inicial en otro nuevo, de nmero atmico y numero msico ms bajo. Luego si el tomo pierde una partcula , aumenta su carga en 1 unidad y su masa no experimenta variacin. De este modo van producindose sucesivas transformaciones, que se conocen como desintegraciones del elemento. La figura de la derecha representa las desintegraciones sucesivas de Uranio 238. Observe los istopos formados

RADIACTIVIDAD ARTIFICIAL

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TRANSMUTACIN NUCLEAR (O DESINTEGRACIN ARTIFICIAL)

La transmutacin consiste en modificar el ncleo atmico al ser bombardeado con neutrn u otro ncleo. Ernest Rutherford realiz en 1919 la primera transmutacin, esto lo logr bombardeando ncleos de Nitrgeno con partculas :

147N + 42He 178O + 11H

La aceleracin de partculas se logra mediante aceleradores de elevado potencial como el ciclotrn, betatrn y sincotrn. Con este ltimo se ha logrado partculas con energa cercana a 6 000 MeV (Mega electrn volt) (9,612600001x10-10J) Otros ejemplos de transmutaciones:

23592U + 11H 23291Pa + 42He

2713Al + 10n 2411Na + 42He

ENERGA NUCLEAR FISIN NUCLEAR

Una reaccin en la que ncleo pesado, cuyo nmero msico (A) es mayor a 200, se divide en dos ncleos de tamaos comparables y uno o ms neutrones, se denomina fisin nuclear. Este tipo de reacciones va acompaadas por la liberacin de una enorme cantidad de energa.

23592U + 10n 23592U 13956Ba + 9436Kr + 310n + Energa

La primera fisin nuclear realizada por Otto Hahn y Fritz Strassman fue la del Uranio-235. La Fisin nuclear controlada se utiliza en los reactores de potencia para generar electricidad.

La fisin de 1 Kg de U-235 libera una gran cantidad de energa equivalente a la explosin de 20 000 de TNT. Las bombas lanzadas en Japn durante la II Guerra Mundial contenan aproximadamente 1 Kg de material fisionable. Para que exista una reaccin en cadena se requiere de una masa crtica, para poder disponer de una cantidad mnima de ncleos fisionables para mantener la reaccin. En el caso del U-235 la masa crtica corresponde aproximadamente a 1 kg.

FUSIN NUCLEAR

La fusin nuclear a diferencia de la fisin es la unin de dos ncleos livianos para formar uno ms pesado y ms estable. Para poder lograr producir la fusin es necesaria una cantidad de energa extremadamente alta, por ejemplos la fusin de tomos de hidrgeno necesita aproximadamente una temperatura de 100 millones de grados celsius. Pero la energa que produce es 4 veces ms que la que se produce por la fisin nuclear. A diferencia de la fisin nuclear, la fisin no constituye una amenaza ambiental pues no deja residuos radiactivos. El problema que actualmente todava no se logra conseguir la temperatura requerida para la fusin controlada:

21H + 31H 42He + 10n + Energa

CAMBIOS DE MASA Y ENERGA EN LAS REACCIONES NUCLEARES

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La enorme cantidad de energa liberada, proviene de las partculas que participan en la reaccin. Es decir que una parte de la masa de los elementos fisionabales o fusionables se transforman en energa. Los cambios de masa y energa relacionados con ellos en las reacciones nucleares son mucho mayores que los ocurridos en las reacciones qumicas convencionales. La relacin entre la masa que se pierde y su transformacin en energa est dada por la ecuacin de Einstein: E = m x c2 ; m=masa y c=velocidad de la luz en el vaco (3,0x108 m/s) Ejemplo: Examinemos la reaccin desintegracin radiactiva del U-238 segn:

23892U + 10n 23490Th + 42He

Las masas de los ncleos son: 23892U = 238,003 u ; 23490Th = 233,9942 u y 42He= 4,0015 u El cambio de masa, m (masa de los productos - masa de los reactantes), en gramos de un mol de Uranio - 238 que se produce es:

23892U + 10n 23490Th + 42He

238,002 g 233,9942 g + 4,0015 g m = 233,9942 g + 4,0015 g - 238,002 g = -0,0063 g = -6,3 x 10-6 kg

aplicando la ecuacin de Einstein: E = m x c2 = -6,3 x 10-6 kg x (3,0 x 108 m/s)2 = - 5,67 x 1011 J Para un mol de sustancia se liberan - 5,67x1011 J de energa.

APLICACIONES DE LA ENERGA NUCLEAR EN MEDICINA Y AMBIENTE

La posibilidad de realizar transmutaciones ha permitido la obtencin de istopos radiactivos en los laboratorios destinados principalmente a la medicina y la industria. Estos radioistopos pueden ser usados en la esterilizacin de alimentos, para controlar poblaciones de insectos esterilizando insectos machos. Tambin pueden ser usados en la destruccin de clulas y tejidos cancergenos

Nclidos Vida Media Emisin Aplicacin Co-58 71,3 das +, Determinacin de la ingesta de vitamina B-12 Co-60 5,3 aos , Terapia del cncer C-14 5730 aos Datacin con carbono, en la determinacin de los caminos de reaccin,

para medir el desgaste de los neumticos. I-131 8 das , Diagnostico de enfermedades de la tiroides, tratamiento del cncer de

tiroides. Fe-59 45,6 das , En el estudio de la formacin de glbulos rojos. P-32 14,3 das Tratamiento de la leucemia Ra-226 1602 aos , Terapia del cncer H-3 12,3 aos Cantidad de agua que tiene una persona Na-23 14,8 hrs , Estudio del funcionamiento del sistema circulatorio Tc-99 6 hrs Estudio de los huesos, hgado, pulmones y huesos.

La aplicacin de los radioistopos como trazadores en la industria, el cul se introduce dentro de los conductos de gas, agua o petrleo, siguiendo su recorrido detectando la emisin radiactiva. Tambin se utilizan como gammografas, el cul consiste en obtener imgenes interna de algunas piezas utilizando radiografas en base a rayos gamma. Los trazadores tambin se aplican en agricultura marcando algunos nutrientes del suelo y as estudiar aquellos que producen mejores resultados en los distintos tipos de cultivos. Los istopos radiactivos son utilizados para estudiar el ambiente, especficamente para anlisis de contaminantes. El istopo radioactivo C-14 se usa en la datacin de objetos arqueolgicos de naturaleza orgnica.

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El hombre siempre ha estado expuesto a una cierta cantidad de radiacin ambiental proveniente de fuentes naturales y artificiales.

De fuentes naturales de radiacin recibimos aprox. 1 mSv/ao.

Una fuente natural es la radiacin csmica, que nos llega de fuera del planeta. La atmsfera sirve de blindaje para la mayor parte de ella, pero de cualquier manera nos llega una dosis de 0,35 mSv/ao en el ecuador a nivel del mar. Esta dosis aumenta con la latitud debido al campo magntico de la Tierra, hasta que a latitud 50, se reciben aproximadamente 0.5 mSv/ao. La dosis tambin aumenta con la altura sobre el nivel del mar porque hay menos atmsfera para absorber la radiacin. A 2000 m sobre el nivel del mar, aumenta a 1 mSv/ao, mientras que a 5 000 metros llega a 3 mSv/ ao. En un viaje areo, se reciben aproximadamente 0,05 mSv.

Otra fuente natural de radiacin son ciertos elementos radiactivos que estn presentes en cualquier mineral, como uranio, torio y potasio 40.

El radn es un gas radiactivo producido por el decaimiento del uranio de todos los materiales. Es responsable de aproximadamente 0.3 mSv/ ao, como una tercera parte de la dosis natural que recibimos. En ciertos lugares se puede acumular este gas, como en lugares mal ventilados o en fallas geolgicas, aumentando la dosis.

Algunos ejemplos de fuentes artificiales son los reactores nucleares, las fuentes radiactivas y los aparatos para usos mdicos e industriales de la radiacin. Una radiografa de trax produce 0,2 mSv en un segundo. Una radiografa dental, 10 mSv, pero en una regin muy localizada del cuerpo.

GENERACIN DE ENERGA ELCTRICA Cuando se produce la fisin del tomo de Uranio, se libera gran cantidad de energa y se

produce una reaccin autosostenible. Al controlar a partir de cierto nivel la reaccin en cadena, se controla tambin la energa que se libera. Los reactores nucleares tienen la funcin de controlar la energa que se libera en una fisin nuclear. El calor liberado de la fisin se transmite a travs de un intercambiador calrico a un sistema que librare vapor, el cul hace funcionar las turbinas que posteriormente generarn la energa elctrica.

Partes de un Reactor nuclear a) Combustible: en forma de UO2, que debe contener 3 o 4% de U-238 (Uranio enriquecido) b) Material moderador: comnmente agua, se utiliza para desacelerar los neutrones liberados en la fisin. c) Barras de control: de grafito, cadmio o boro, absorben los neutrones. Con esto se puede controlar la fisin.

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Sin estas barras el corazn del reactor se podra derretir, producindose un incendio y la liberacin de material radiactivo al ambiente. d) Sistema de enfriamiento: absorbe el calor producido por la fisin y lo transfiere fuera del reactor, hacia un sistema que produzca gran cantidad de vapor para hacer funcionar el generador elctrico. e) Sistema de blindaje: evita las fugas de radiaciones hacia el exterior.

ARMAS NUCLEARES a) Bomba Atmica o Bomba A: Se basa en la fisin-nuclear, se utiliza como combustible: uranio, plutonio y polonio o mezcla de ellos. b) Bomba de Hidrogeno o Bomba H: Se basa en la fusin del hidrgeno y helio. Para que ocurra la fusin nuclear es necesario someter el combustible varios millones de grados celsius. Esto se logra haciendo explotar previamente una bomba atmica, la cul genera la energa necesaria para producir la fusin del hidrgeno o del helio, liberndose una gran cantidad de energa. 11H + 11H 21H + 0-1e + energa

21H + 11H 32H + energa

32He + 32He 42He + 11H + energa

32He + 11H 42He + 0-1e + energa

c) Bomba de neutrones: La bomba de neutrones no genera una gran explosin, se trata de la fusin de tomos que reducen notablemente la onda electromagntica. Se trata de un sistema que libera una gran cantidad de neutrones, que al ser absorbido por los materiales lo inducen a ser radiactivos durante un corto tiempo, Las emisiones radiactivas que hacen estos materiales al absorber los neutrones son altamente dainos y de manera irreparable para los seres vivos, sin destruir el entorno.

EJERCICIOS I. Responda 1) El C-11 tiene un perodo de semidesintegracin de 20 minutos. Partiendo de 100 g de carbono, qu cantidad quedar al cabo de tres horas? 2) En un experimento se inyecta a un animal Na radiactivo, cuyo perodo de semidesintegracin es 14,8 horas. Cuntos das son necesarios para que la radiactividad descienda a 0,1 de su intensidad original?. 3) El perodo de semidesintegracin de Ag-112 es de 3,20 horas. Cunto tiempo tardar para que desaparezca el 30% de una muestra?. 4) El nclido de sodio 22 se desintegra por emisin de un positrn, la rapidez es tal que el 76,6% de la cantidad original permanece despus de un ao. a) Escriba la ecuacin de desintegracin. b) Cul es la constante de desintegracin? c) Cul es el perodo de desintegracin del nclido? 5) El perodo de semidesintegracin del Fe-59 es 45 das. a) Calcular el tiempo necesario para que se desintegre el 70% de la muestra. b) Se quiere disponer de 1 g de Fe-59 para un experimento y el envo demora 20 das, qu cantidad se deber encargar? 6) Se ha hallado que el 60% de la muestra de un ncleo radiactivo se ha desintegrado en 20 horas. Calcular el perodo de semidesintegracin. 7) El istopo Co-60 presenta un t de 5,23 aos. Sus capsulas se usan en radioterapia y su efectividad para la medicina es nula al 75% de su actividad inicial, debiendo sustituirse. Qu actividad presentar luego de 1 ao de uso? II.- Desarrolla las siguientes ecuaciones nucleares, indicando en el nclido formado: a.- Neptunio -232 captura un electrn b.- 712 N emite un positrn c.- 1126 Na emite un electrn d.- 39 Li emite un neutrn e.- 83212Bi emite una partcula alfa f.- Ra226 emite una partcula alfa

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III. Ejercicios de Seleccin

1.- Al estudiar la desintegracin radiactiva de un elemento, se obtiene el grfico adjunto: El perodo de semidesintegracin de este elemento es: a) 2 horas b) 4 horas c) 8 horas d) 12 horas e) 20 horas 2.- Los radioistopos que tienen un exceso de neutrones decaen por emisin de a) protones b) neutrones c) electrones d) protones y luego electrones 3.- Indique que tipo de partculas liberan los istopos que poseen una cantidad de protones mayor que la de neutrones a) partculas b) partculas c) partculas + d) rayos gamma 4.- Cul de los siguientes nclido(s) puede(n) ser radiactivos? a) 816 O b) 612 C c) 94238 Pu d) 50108 Sn 5.- Un electrn se puede definir como rayo a) alfa b) beta c) gamma d) otra 6.- los compuestos radiactivos son aquellos que al desintegrarse espontneamente: a) emiten partculas alfa b) emiten neutrones c) captan partculas beta d) captan electrones 7.- La siguiente transmutacin libera una partcula X que corresponde a:

1632 S + 01 n 11 H + X

a) 1732Cl b) 1532P c) 1633 S d) 1833 Ar 8.- En la reaccin nuclear X representa:

1224Mg + 24 He 11 H + X

a) 817 O b)1123 Na c) 1224 Mg d) 1327 Al 9.- Un elemento radiactivo se caracteriza porque: a) est formado por tomos con ncleos estables b) se desintegra en sucesivas etapas emitiendo radiaciones c) se transforma en otros ncleos que son inestables d) su ncleo tiene un exceso de protones 10.- Para completar la siguiente serie radiactiva se debe escribir sobre las fechas de izquierda a derecha: 92U234 90Th230 88Ra226 86Rn222 84Po218 a) , , - , - b) , - , - c) , , , d) , -

11.- Para referirse a la velocidad con que ocurren las desintegraciones nucleares se utiliza el concepto de: a) emision radiactiva b) energa nuclear c) tiempo de vida media d) serie radiactiva 12.- La vida media de Co60 es de 5,3 aos Qu cantidad de una muestra de 10 g de cobalto queda despus de 21,2 aos? a) 1,125g b) 0,625g c) 5,3 aos d) 8,25 aos 13.- Ordenando las emisiones en funcin de su poder de penetracin es correcto a) > > b) >> c) >> d) >> 14.- El istopo 53 I131 usado en medicina para medir la actividad de la glndula tiroides, tiene una vida media de 8 das. Esto implica que el istopo decae: a) totalmente en 6 das b) a la mitad en 4 das c) a la mitad en 8 das d) totalmente en 24 das 15.- Despus de 6 aos, los 16g de una muestra de un elemento radiactivo quedan reducidos a 2g. Por lo tanto, su perodo de semidesintegracin (vida media) es: a) 3 aos b) 6 aos c) 4 aos d) 2 aos 16.- Si la vida media de un istopo radiactivo es de una semana Qu fraccin de material quedar sin decaer despus de tres semanas? a) la mitad b) la tercera parte c) la sexta parte d) la octava parte 17.- En el decaimiento radiactivo del U -238 Qu elemento resulta tras la emisin de las siguientes partculas - - - - - a) Th230 b) U-231 c) Pa234 d) Th234 18.- El U-234 alcanza su estabilidad nuclear cuando se transforma en: a) Po210 b) Pb206 c) Pb210 d) Th 234 19.- La edad de un objeto arqueolgico se puede calcular a travs de: a) clculo de su vida media b) de la desintegracin del objeto en cuestin c) el mtodo del C-14 d) el mtodo del N-14 20.- La datacin radiactiva se usa para: I determinar la edad de objetos arqueolgicos II determinar la vida media de un elemento radiactivo III determinar el decaimiento radiactivo de un elemento a) Solo I b) solo II c) solo III d) solo I y II

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