FÍSICA NUCLEAR BACHILLERATO
FÍSICA SIGLO XX MODERNA
FÍSICA NUCLEAR PARA BACHILLERATO:
Lo primero que debemos decir, aunque ello suponga una simplificación del contenido, es que en el centro de la Física Nuclear se encuentra la constatación de que los núcleos atómicos tienen menor masa que la que tiene la suma de las masas de las partículas que constituyen el núcleo (protones y neutrones). Esa masa de menos que tiene el núcleo, se ha convertido en «pegamento», en energía de enlace que es la que mantiene unidas fuertemente las partículas que forman el núcleo.
La masa convertida en energía de enlace sigue la ecuación de Einstein: E=m·c2
Este fenómeno justifica entre otras cosas, que los protones (cargas positivas) se mantengan unidos venciendo las fuerzas de repulsión electrostáticas entre ellos.
ESTE MATERIAL SIGUE EL PROCESO DETERMINADO POR: FÍSICA DE 2º DE BACHILLERATO: DESARROLLO DE LA ASIGNATURA
EXPLICACIÓN SENCILLA DE LAS FUERZAS NUCLEARES:
LAS FUERZAS NUCLEARES, QUE SON DEBIDAS A LA CONVERSIÓN DE MASA EN ENERGÍA, SEGÚN LA FAMOSA ECUACIÓN DE EINSTEIN: E=m·c2
Vamos a ver si conseguimos entender esto de las fuerzas nucleares, de la energía nuclear, a través de un ejercicio paso a paso:
EJERCICIO F2BE2472:
Supongamos un núcleo de He, concretamente del isótopo del helio: 24He.
Para este núcleo de Helio, el número másico A=4, y el número atómico Z=2. Por lo tanto, en el núcleo, este Helio tiene dos protones y dos neutrones.
Al núcleo de Helio se le denomina «partícula alfa».
La masa del núcleo de Helio es de 4,0026 u. La masa del protón es 1,0073 u; la masa del nuetrón es 1,0087 u.
INTENTA PENSAR A VER SI VES ALGO SORPRENDENTE AL RESPECTO DE LA MASA DEL NÚCLEO DE HELIO. TEN EN CUENTA QUE EL NÚCLEO TIENE DOS PROTONES Y DOS NEUTRONES.
La masa del núcleo es menor que la suma de las masas de las partículas que lo componen.
POR OTRO LADO, ¿A NADIE LE SORPRENDE QUE EL NÚCLEO DE LOS ÁTOMOS QUE ESTÁN LLENOS DE CARGAS POSITIVAS, ESAS CARGAS POSITIVAS SE MANTENGAN UNIDAS, TENIENDO EN CUENTA QUE LAS CARGAS POSITIVAS SE REPELEN ENTRE SI?.
Esa unión de protones en los núcleos es posible gracias a la conversión de masa en energía. Esa energía consecuencia del «defecto de masa» es lo que mantiene a los núcleos estables. Tiene que ver con lo que se denomina «Interacción Nuclear Fuerte«.
Calcular la energía de enlace en el núcleo de Helio, en unidades del S.I.
DATOS: 1 u.m.a. = 1,66·10-27 kg; c = 3·108 m/s.
ENERGÍA DE ENLACE Y DEFECTO DE MASA:
ENERGÍA DE ENLACE:
La energía de enlace de un núcleo es la energía liberada cuando sus nucleones (protones y neutrones) aislados se unen para formar el núcleo.
El núcleo es menos energético (más estable) que todos sus nucleones aislados, ya que al formarse se libera energía.
Los nucleones pierden parte de su masa al formarse el núcleo que está asociada a un cambio de energía.
Se comprueba experimentalmente que la masa de un núcleo cualquiera formado por Z protones y A-Z neutrones (masa nuclear) es siempre inferior a la suma de las masas de los protones y neutrones por separado. A esta diferencia la llamamos DEFECTO DE MASA (Δm):
mp = 1,0073 uma = 1,6721·10-27 kg; mn = 1,0087 uma = 1,6744·10-27 kg; masa de una uma = 1,66·10-27 kg
Z es el número atómico, que es igual al número de protones; si el átomo es neutro coincide con el número de electrones.
A es el número másico, que es la suma de los nucleones, protones y neutrones,
Un elemento se representa: ZA X
La energía asociada al defecto de masa es la energía de enlace:
donde c es la velocidad de la luz=3·108 m/s
En ocasiones se utiliza el EQUIVALENTE ENERGÉTICO DE UNA U.M.A., como 931 MeV:
La energía asociada a 1 u.m.a. = 1,66·10-27 kg, sería:
E = m · c2 = 1,66·10-27 · (3·108)2= 1,49·10-10 J
Que en eV (1 eV = 1,6·10-19 J) resulta 931 250 000, que son 931 MeV (1 MeV = 106 eV)
La ENERGÍA DE ENLACE POR NUCLEÓN es igual a ΔE/A. (este valor nos indica la estabilidad de un núcleo por comparación con otros- a mayor energía de enlace por nucleón más estable el núcleo).
LO DEL EQUIVALENTE ENERGÉTICO DE UNA U.M.A. PUEDE AÑADIR CIERTA COMPLICACIÓN A LA RESOLUCIÓN DE DETERMINADAS SITUACIONES
EJERCICIO FQ2EE2258:
La masa del núcleo de Litio-7 es de 7,0160. Este litio tiene un número atómico Z=3, y un número másico A=7. Hallar la energía de enlace del núcleo de Litio-7.
DATOS: 1 u.m.a.=1,66·10-27 kg; c=3·108 m/s.; La masa del protón es 1,0073 u; la masa del neutrón es 1,0087 u.
EJERCICIO F2BE1350:
La masa de núcleo del isótopo del sodio (A=23;Z=11) es de 22,9898 u. Calcular:
a) El defecto de masa correspondiente
b) Energía media de enlace por nucleón.
DATOS: mp+ = 1,0073 uma ; mn = 1,0087 uma ; masa de una u = 1,66·10-27 kg; c=3·108 m/s
VÍDEO QUE RESUELVE ESTE EJERCICIO: https://youtu.be/nEqEOFNaO6E
EJERCICIO F2BE1350:
La masa de núcleo del isótopo del sodio (A=23;Z=11) es de 22,9898 u. Calcular:
a) El defecto de masa correspondiente
b) Energía media de enlace por nucleón.
DATOS: mp+ = 1,0073 uma ; mn = 1,0087 uma ; masa de una u = 1,66·10-27 kg; c=3·108 m/s
VÍDEO QUE RESUELVE ESTE EJERCICIO: https://youtu.be/nEqEOFNaO6E
EJERCICIO FQ3EE2319:
Un determinado núcleo tiene 6 protones y 3 neutrones.
a.- Indicar el número atómico y el número másico.
b.- ¿De qué elemento se trata?
c.- Se sabe que el defecto de masa del núcleo corresponde al 1% de la suma de las masas de las partículas que constituyen el núcleo.
c.1.- Hallar la masa del núcleo en Unidades del Sistema Internacional.
c.2.- Hallar la energía de enlace del núcleo en U.S.I.
DATOS: c = 3·108 m/s; mp+= 1,6726·10-27 kg ; mn= 1,6749·10-27 kg.
VÍDEO CON LA SOLUCIÓN DEL EJERCICIO: https://youtu.be/sGlCAxOOwIE
EJERCICIO F2BE3206:
Calcule, en MeV, la energía de enlace de los núcleos 13H y 23He . ¿Cuál de estos dos núcleos es más estable?
Datos: 1 eV=1,60·10–19 J; 1 u=1,66·10–27 kg; mp=1,00759 u; mn=1,00899 u; m(13H )=3,01700 u; m(23He )= 3,01699 u.
IR AL ARTÍCULO CON LA RESOLUCIÓN PASO A PASO DE ESTE EJERCICIO: EXAMEN DE FÍSICA 2º BACHILLERATO, P.A.U. CANARIAS JUNIO 2025. CONVOCATORIA ORDINARIA. EJERCICIOS RESUELTOS
EJERCICIO F2BE3032: ACUERDOS DE FÍSICA MODERNA COORDINACIÓN PAU
Un núcleo tiene un defecto de masa de 1,5 u. ¿Cuál es su energía de enlace por nucleón, medida en MeV, si el número másico de dicho núcleo es 200?. Realizar el ejercicio, exclusivamente con los datos suministrados, como no puede ser de otro modo.
DATOS: 1 u.m.a. = 1,66·10-27 kg; c = 3·108 m/s; 1 eV=1,6·10-19 J; 1 MeV=106 eV
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EJERCICIO F2BE3033:
Hallar el equivalente energético de 1 u.m.a., en MeV.
DATOS: 1 u.m.a. = 1,66·10-27 kg; c = 3·108 m/s; 1 eV=1,6·10-19 J; 1 MeV=106 eV
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EJERCICIO F2BE3034:
Un núcleo tiene un defecto de masa de 1,5 u. ¿Cuál es su energía de enlace por nucleón, medida en MeV, si el número másico de dicho núcleo es 200?. Realizar el ejercicio, exclusivamente con los datos suministrados, como no puede ser de otro modo.
DATOS: 1 u.m.a. = 933,75 MeV
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EJERCICIO FQ2EE2265:
Para el núcleo de manganeso, que tiene 30 neutrones y 25 protones, hallar
a.- Número atómico y número másico.
b.- Defecto de masa, en uma y en kg.
c.- Energía de Enlace
d.- ¿Cómo es posible que el núcleo del manganeso se mantenga estable, teniendo en cuenta la cantidad de protones que tiene?
e.- ¿Qué opinas del uso de la energía nuclear para producir electricidad?
f.- ¿Qué opinas del uso de la energía nuclear para usos militares?
DATOS: mp = 1,007276 uma; mn = 1,008665; masa de una uma = 1,66·10-27 kg; c = 3·108 m/s; mnúcleo Mn = 54,938 uma;
EJERCICIO FQ2EE2257:
La masa del núcleo de Litio-6 es de 6,0152. Este isótopo del litio tiene un número atómico Z=3, y un número másico A=6. Hallar la energía de enlace del núcleo de Litio-6.
DATOS: 1 u.m.a.=1,66·10-27 kg; c=3·108 m/s.; La masa del protón es 1,0073 u; la masa del neutrón es 1,0087 u.
SOLUCIÓN: SOLUCIONES VARIAS ALUMNOS
EJERCICIO F2BE3085:
Si un nucleón de masa 1 u.m.a. se desintegrase convirtiéndose completamente en energía cuál sería su valor en julios.
DATOS: 1 u.m.a = 1’6605·10-27 kg; c=3·108 m/s
EJERCICIO FQ2EE2267:
Para el núcleo de potasio, concretamente para el isótopo que tiene en su núcleo 15 neutrones y 19 protones, hallar
a.- Su número atómico
b.- Su número másico.
c.- Defecto de masa, en uma.
d.- Defecto de masa, en kg.
e.- Energía de Enlace.
f.- ¿Cómo es posible que el núcleo de potasio del que estamos hablando, se mantenga estable, teniendo en cuenta la cantidad de protones que tiene?
g.- ¿Qué opinas del uso de la energía nuclear para producir electricidad?
h.- ¿Qué opinas del uso de la energía nuclear para usos militares?
INDICACIONES: cuando trabajamos en u.m.a. debemos hacerlo con todos los decimales que nos dan. Cuando pasamos a kg o cuando calculamos la energía, debemos utilizar la nomenclatura científica correctamente.
DATOS: mp = 1,007276 uma; mn = 1,008665; masa de una uma = 1,66·10-27 kg; c = 3·108 m/s; mnúcleo K = 33,99841 uma;
SOLUC.: Z=19; A=34; 0.269809 uma; 4.48E-28 kg; 4.032E-11 J
ESA ENERGÍA QUE TIENEN LOS NÚCLEOS DE LOS ÁTOMOS ES LA QUE AL ROMPERLOS (FISIÓN NUCLEAR) SE LIBERA EN GRANDES CANTIDADES Y ES CONSECUENCIA DEL BRUTALISMO DE LAS BOMBAS NUCLEARES Y DE LA ENERGÍA QUE PRODUCIMOS EN LAS CENTRALES NUCLEARES.
POR OTRO LADO, SI LO QUE SE HACE ES UNA FUSIÓN NUCLEAR (UNIÓN DE NÚCLEOS) TAMBIEN SE LIBERA ENERGÍA. ES LO QUE OCURRE EN LAS ESTRELLAS Y ES EL MOTIVO DE LA ENORME ENERGÍA QUE SE LIBERA EN ELLAS.
LAS ESTRELLAS: SI YO FUERA PROFESOR DE QUÍMICA… Y ATEO
EJERCICIO F2BE2475:
Se observa experimentalmente que el defecto de masa del núcleo de Helio es del 0,754 % de la composición de su núcleo. Con los datos que se suministran, obtener en unidades del S.I. la energía de enlace por nucleón del núcleo de helio.
DATOS: 42He; mp = 1,0073 uma; mn = 1,0087 uma; qe- = -1,6·10-19 C: Equivalente energético de 1 u.m.a = 931 MeV
EJERCICIO F2BE2476:
Se observa experimentalmente que el defecto de masa del núcleo de Helio es del 0,754 % de la composición de su núcleo. Con los datos que se suministran, obtener en unidades del S.I. la energía de enlace por nucleón del núcleo de helio.
DATOS: 42He; mp = 1,0073 uma; mn = 1,0087 uma; 1 u.m.a. = 1,66·10-27 kg; c = 3·108 m/s
EJERCICIO F2BE2491:
Se observa experimentalmente que la masa del núcleo de Helio es del 4,0026 u.m.a. Con los datos que se suministran, obtener en unidades del S.I. la energía de enlace por nucleón del núcleo de helio.
DATOS: 42He; mp = 1,0073 uma; mn = 1,0087 uma; 1 u.m.a. = 1,66·10-27 kg; c = 3·108 m/s
IR AL ARTÍCULO CON LA RESOLUCIÓN PASO A PASO DEL EJERCICIO: EXAMEN RESUELTO FÍSICA 2º BACHILLERATO. ONDAS, GRAVITACIÓN Y FÍSICA MODERNA
EJERCICIO F2BE3035: EJERCICIO 47 DE FÍSICA MODERNA COORDINACIÓN PAU
Un núcleo con A=150 y Z=72, deducir la composición de su núcleo, indicando el número de protones y neutrones. Escribir el número másico y el número atómico de dos isótopos del mismo, señalando sus diferencias.
SOLUCIÓN:
A es el número másico, indica el número de nucleones del átomo, esto es la suma de protones y neutrones. Z es es el número atómico e indica el número de protones. Este núcleo tiene por lo tanto 72 protones y 150-72=78 neutrones.
Se entiende por isótopo variaciones del mismo elemento, como consecuencia de una diferencia en el número de neutrones. Debemos tener en cuenta que lo que caracteriza a un elemento es su número atómico, su número de protones en el núcleo. Dos isótopos de este elemento pueden ser: 14972Hf ; 15172Hf, donde hemos buscado en la tabla periódica el elemento con Z=72, resultado el hafnio.
EJERCICIO F2BE3036: EJERCICIO 48 DE FÍSICA MODERNA COORDINACIÓN PAU
Explicar cuál es la causa de que si las partículas del mismo signo se repelen, por qué no se repelen entre sí los protones. ¿Cómo se explica la estabilidad de los núcleos?
CONSULTAR EL ARTÍCULO: FÍSICA NUCLEAR PARA BACHILLERATO
EJERCICIO F2BE3037: EJERCICIO 49 DE FÍSICA MODERNA COORDINACIÓN PAU
Explicar por qué la masa de un núcleo atómico es menor que la suma de las masas de las partículas que lo constituyen.
CONSULTAR EL ARTÍCULO: FÍSICA NUCLEAR PARA BACHILLERATO
EJERCICIO F2BE3038: EJERCICIO 50 DE FÍSICA MODERNA COORDINACIÓN PAU
Calcular el defecto de masa para el deuterio (H-2). El núcleo del deuterio está constituído por un protón y un neutrón y tiene una masa de 2,0147 u.m.a. Obtener el resultado en u.m.a. y kg.
Hallar además, la energía de enlace y la energía de enlace por nucleón.
DATOS: mp=1,0078 u.m.a.; mn=1,0092 u.m.a.; 1 u.m.a. = 1,66·10-27 kg; c = 3·108 m/s
IR AL ARTÍCULO CON LA SOLUCIÓN DEL EJERCICIO: EJERCICIOS RESUELTOS DE FÍSICA NUCLEAR: DEFECTO DE MASA Y ENERGÍA DE ENLACE
EJERCICIO F2BE3039: EJERCICIO 51 DE FÍSICA MODERNA COORDINACIÓN PAU
Calcular para el núcleo de carbono-12:
a.- El defecto de masa.
b.- La energía de enlace.
c.- La energía de enlace por nucleón.
DATOS: mp=1,0078 u.m.a.; mn=1,0092 u.m.a.; c = 3·108 m/s; 1 u.m.a. = 1,66·10-27 kg
NOTA: La masa del núcleo de C-12 es por definición de 12 u.m.a. Tenerlo en cuenta, ya que en el enunciado original ese dato se omite, ya que se entiende que se debe conocer que 1 uma se define como la doceava parte de la masa del átomo de Carbono-12, que se toma de 12 uma.
IR AL ARTÍCULO CON LA RESOLUCIÓN PASO A PASO DEL EJERCICIO: PRUEBA DE EXAMEN RESUELTA DE FÍSICA DE 2º BACHILLERATO: GRAVITATORIO, ELECTROMAGNETISMO, ÓPTICA Y NUCLEAR. PRIMERA PRUEBA DEL TERCER TRIMESTRE DEL CURSO 2024-25
EJERCICIO F2BE3040: EJERCICIO 52 DE FÍSICA MODERNA COORDINACIÓN PAU
Uno de los núcleos más estables corresponde al Manganeso 55 (Z=25), cuya masa atómica es 54,938.
a.- ¿Qué energía será preciso comunicarle para descomponerlo en sus correspondientes protones y neutrones?
b.- ¿Cuál es su energía de enlace por nucleón?
DATOS: mp=1,0078 u.m.a.; mn=1,0092 u.m.a.; c = 3·108 m/s; 1 u.m.a. = 1,66·10-27 kg
EJERCICIO F2BE3041: EJERCICIO 53DE FÍSICA MODERNA COORDINACIÓN PAU
La masa experimental de un núcleo de 39K es 38,96400 u. Sabiendo que tiene 19 protones, calcular la energía de enlace en eV y la energía de enlace por nucleón.
DATOS: mp=1,0078 u.m.a.; mn=1,0092 u.m.a.; 1 u.m.a. = 1,66·10-27 kg; 1 eV=1,6·10-19 J
REACCIONES NUCLEARES:
Son procesos en los que intervienen los núcleos atómicos directamente y como consecuencia se transforman en otros distintos.
En toda reacción nuclear, la suma de los números atómicos y la suma de los números másicos se mantienen constantes, si no debe ajustarse la reacción para que así sea.
FISIÓN NUCLEAR:
Reacción nuclear en la que un núcleo pesado se divide en otro dos más ligeros al ser bombardeado con neutrones. En el proceso se liberan más neutrones y gran cantidad de energía, que corresponde al defecto de masa de los productos. Se necesita una energía de activación que se obtiene de la captura de un neutrón por el núcleo.
División del núcleo de uranio 235, por Hahn y Strassmann (1938):
La masa de las sustancias que resultan de la fisión es ligeramente inferior a las masas de las sustancias que reaccionan. Este defecto de masa se libera en forma de energía.
Se observa que es una reacción en cadena, ya que los neutrones que se forman pueden activar de nuevo la reacción.
Esta reacción es más exotérmica que cualquier reacción química, con lo que se usa como fuente de energía en las centrales nucleares, en los submarinos nucleares, rompehielos o sondas espaciales. Desgraciadamente también tiene aplicaciones militares.
La primera aplicación de la fisión nuclear fue la bomba atómica que provocó miles de muertos en la Segunda Guerra Mundial.
FUSIÓN NUCLEAR:
Reacción nuclear en la que dos núcleos ligeros se unen para formar otro más pesado. En el proceso se libera gran cantidad de energía, que corresponde al defecto de masa de la reacción, que es la diferencia entre la masa total de los reactivos y la de los productos (Masa de reactivos – masa de productos).
Para que se lleve a cabo la fusión se necesitan energías muy altas, para que los núcleos superen la repulsión eléctrica y lleguen a fusionarse. Por ello, la fusión nuclear se produce en situaciones muy concretas en la naturaleza, en situaciones de temperatura muy elevada, del orden de 108 K, en donde la materia se encuentra en estado de plasma.
Si se consiguiese realizar la fusión en situaciones controladas, tendríamos un método para obtener grandes cantidades de energía de una manera muy poco contaminante. Los reactivos se encuentran en la naturaleza en cantidad y el producto de la fusión, es un gas noble sin nigún efecto radiactivo.
Unión del deuterio y el tritio:
Del protio y el tritio:
EJERCICIO F2BE2755:
Sea la reacción nuclear:
Y27Al + 1XH → 1224Mg + 24He
a.- Identificar los valores de X e Y de la reacción.
b.- Calcular la energía liberada en la reacción en Julios y en MeV, indicando de donde proviene esa energía.
c.- Hallar la energía de enlace del isótopo de magnesio que interviene en la reacción, en J y MeV, indicando a qué es debida tal energía.
d.- Qué diferencia de potencial hay que comunicarle a un protón para que adquiera una velocidad igual a la décima parte de la velocidad de la luz.
DATOS: 1224Mg=23,9924 u; Y27Al=26,9899; 24He=4,0039 u; 1XH=1,00759 u; c=3·108 m/s; 1 u=1.66·10-27 kg; 1 eV= 1,602·10-19 J; mp+ = 1,0073 u ; mn = 1,0087 u
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EJERCICIO F2BE2739:
Dada la reacción nuclear: 11H + 13H → 24 He , determinar:
A.- De qué tipo de reacción se trata.
B.- La energía liberada por átomo de 11H, en eV y Julios.
DATOS: Equivalente energético de 1 uma: 931 MeV; 1 eV= 1,602·10-19 J; M(11H)=1,0078 u; M(13H)=3,0160 u; M(24He)=4,0026 u; c=3·108 m/s
SOLUCIÓN: FUSIÓN; 19,63 MeV; 3.16·10-12 J
EJERCICIO F2BE2740:
Calcular la energía liberada en el siguiente proceso: 11H + 12H → 13H + 11H . Expresar el resultado en J y en MeV. ¿De qué tipo de reacción se trata?
DATOS: 1 u=1.66·10-27 kg; Qe– =- 1,6·10-19 C; c=3·108 m/s ; M(11H)=1,007825 u; M(12H)=2,014102 u; M(13H)=3,016049 u; M(24He)=4,0026 u
SOLUCIÓN: FUSIÓN; 4,03123 MeV; 6.45·10-18 J
EJERCICIO F2BE2741:
En la reacción nuclear de fisión del 92235U , éste captura un neutrón y se produce un isótopo del Kr, de número másico 92, un isótopo del Ba, cuyo número atómico es 56 y 3 neutrones. Escriba la reacción nuclear y determine razonadamente el número atómico del Kr y el número másico del Ba.
SOLUCIÓN: 36; 141
EJERCICIO F2BE2742:
Cuando una bomba de hidrógeno explota, lo hace según la siguiente reacción nuclear:
12H + 13H → 24He + 01n
a.- Ajustar la reacción, para trabajar con ella de forma adecuada
b.- ¿Qué tipo de reacción nuclear es?, ¿de dónde proviene la liberación de energía que se produce como consecuencia de esta reacción nuclear?
c.- Hallar la energía liberada al formarse un átomo de helio.
d.- Hallar la energía de enlace por nucleón para el 24He. Contrastar este resultado con el obtenido en el apartado anterior, aportando comentarios con rigor.
DATOS: m (12H)=2,01474 u; : m (13H)=3,01700 u; : m (24He)=4,002603 u; : m (01n)=1,008665 u; m (11p)=1,0073 u; 1 u=1,67·10-27 kg; c=3·108 m/s.
SOLUCIÓN: c: 3.077·10-12 J; d: 1.102·10-12 J
EJERCICIO F2BE2743 (EBAU CANARIAS 2013):
Explique en qué consisten la fisión y la fusión nuclear. Indique algunas ventajas e inconvenientes de estos procesos. Diga si las reacciones nucleares que se indican a continuación son de fisión o de fusión:
12H + 13H → 24He + 01n
11H + 01n → 12H
92235U + 01n → 56141Ba + 3692Kr + 3 01n
EJERCICIO F2BE2744:
Teniendo en cuenta la siguiente reacción nuclear:
36Li + 01n → 13H + ZAX
a.- Obtener el isótopo resultante X, indicando sus números atómicos y másico.
b.- La masa atómica del isótopo X, considerando que en esta reacción se libera una energía de 4,84 MeV por átomo de litio.
DATOS: Ma(litio-6)=6,0151 u; Ma(tritio)=3,0160 u; Ma(neutrón)=1,0087 u; 1 u=931 MeV
SOLUCIÓN: 4,0026 U
EJERCICIO F2BE2745:
Indicar el isótopo* que falta en las siguientes reacciones nucleares:
a.- 1327Al + 24He → ZAX + 01n
b.- 714N + 11H → 24He + ZAX
*NOTA: Consulta la tabla periódica para indicar correctamente el isótopo
EJERCICIO F2BE2746:
Para la siguiente reacción nuclear, sabiendo que se liberan 2,71 MeV por cada átomo de carbono 12, determinar la masa del carbono 13:
612C + 12H → 11H + 613C
DATOS: Ma(carono-12)=12 u; Ma(protio)=1,0078 u; Ma(deuterio)=2,0141 u; 1 u=931 MeV
SOLUCIÓN: 13,0034 u
RADIACIONES:
RADIACIÓN ALFA: Son núcleos de helio (partículas) formadas como el helio por dos protones y dos neutrones. Son emitidos con una energía cinética del orden del MeV, con una carga y masa: Q=+2e=+3,2·10-19 C; m=2mp+2mn=6,7·10-27 kg.
RADIACIÓN BETA: Son electrones rápidos (partículas ) procedentes de neutrones que se desintegran en el núcleo dando lugar a un protón y a un electrón (en consecuencia, el elemento que la sufre gana 1 de número atómico (se añade un p+) y se queda igual de número másico (se cambia el neutrón por el p+) y un electrón que sale despedido con una Q=-e=-1,6·10-19 C y masa me=9,1·10-31 kg. Son emitidos con una energía cinética del orden de MeV, con velocidades enormes próximas a la de la luz.
RADIACIÓN GAMMA: Son radiaciones electromagnéticas (fotones) de mayor frecuencia de los rayos X, sin carga y sin masa, con lo que el átomo no lleva variaciones ni en su número másico, ni en su número atómico. Tienen energías cinéticas comprendidas entre el keV y el MeV.
EN CUALQUIER CASO PUEDE INTERESAR IR A APUNTES DE RADIACTIVIDAD Y ENERGÍA DE ENLACE