PRÁCTICA No. 9 “RADIOACTIVIDAD”

1.- Con la información que le proporciona la gráfica construida:

a).-Determine el tiempo de vida de la muestra “radiactiva”.

b.- ¿Qué tiempo debe de transcurrir para que la muestra “radiactiva” descargue el 65% de su actividad

Original?

c.- Compare el valor obtenido en el inciso anterior con el valor obtenido a partir de la ecuación de

Decaimiento radiactivo

d.- Observe si hay discrepancia entre estos valores y diga, en caso de haberla, ¿a qué se debe?

2.- ¿Cuáles son los principales tipos de radiaciones emitidas por los radioisótopos?

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESIME - CULHUACÁN

CARRERA DE INGENIERÍA EN COMUNICACIONES Y ELECTRÓNICA

EQUIPO: FARIM´S GRUPO: 1EM1

MESA: 2

PRÁCTICA No. 9

“RADIOACTIVIDAD”

1. Objetivo

Que el alumno:

• Realice una práctica en la cual pueda conocer el comportamiento de un material radiactivo de una manera simulada.

• Construya una gráfica de decaimiento radiactivo de una muestra simulada.

• Calcule el tiempo de vida media de la sustancia en cuestión.

2. Generalidades

Radioactividad

La radiactividad o radioactividad, se refiere a las partículas emitidas por los núcleos atómicos, como resultado de una inestabilidad nuclear. Debido a que el núcleo experimenta un intenso conflicto entre las dos fuerzas más poderosas de la naturaleza, no es de extrañar que haya muchos isótopos nucleares que son inestables y emiten algún tipo de radiación. Los tipos más comunes de radiación se llaman radiación alfa, beta, y gamma, pero hay otras variedades de desintegración radioactiva.

Las tasas de desintegración o decaimiento radiactivo se expresan normalmente en términos de sus vidas medias, y la semi vida de una especie nuclear dada, está relacionada con su riesgo de radiación. Los diferentes tipos de radiactividad, conduce a diferentes trayectorias de desintegración, que transmutan los núcleos en otros elementos químicos. El examen de las cantidades de los productos de la desintegración, hacen posible la datación radiactiva.

La radiación de origen nuclear se distribuye por igual en todas las direcciones, obedeciendo la ley del inverso del cuadrado.

Radioactividad Alfa

Compuesto por dos protones y dos neutrones, la partícula alfa es un núcleo del elemento helio. Debido a su masa muy grande (más de 7000 veces la masa de la partícula beta) y su carga, tiene muy corto alcance. No es adecuada para la terapia de radiación, ya que su alcance en el interior del cuerpo, es de menos de una décima de milímetro. Su principal peligro de radiación se produce cuando se ingiere en el cuerpo; tiene un gran poder destructivo dentro de su corto rango. En contacto con membranas de rápido crecimiento y células vivas, se produce el máximo daño.

La emisión de partículas alfa se modela como un proceso de penetración de barrera. La partícula alfa es el núcleo del átomo de helio y es el núcleo de la más alta estabilidad.

Penetración de Barrera Alfa

La energía de las partículas alfa fué un misterio para los primeros investigadores, porque de acuerdo con la física clásica era evidente que no tenían energía suficiente para escapar del núcleo. Una vez que por dispersión de Rutherford se obtuvo un tamaño aproximado del núcleo, se pudo calcular la altura de la barrera de Coulomb en el radio del núcleo. Era evidente que esta energía era varias veces más alta que las energías de las partículas alfa observadas. También hubo una increíble variedad de vidas medias de partículas alfa, que no se pudo explicar con nada de la física clásica.

La resolución de este dilema vino con la comprensión de que había una probabilidad finita de que la partícula alfa podría penetrar la pared de túnel mecánico cuántico. Usando el efecto túnel, Gamow fue capaz de calcular una dependencia de la semi vida en función de la energía de la partícula alfa, que estaba de acuerdo con las observaciones experimentales.

Energía de Enlace Alfa

La energía de enlace nuclear de la partícula alfa es extremadamente alta, 28,3 MeV. Es una colección de nucleones excepcionalmente estable, y los núcleos más pesados que se puede ver como colecciones de partículas alfa (carbono-12, oxígeno-16, etc) también son excepcionalmente estables. Esto contrasta con una energía de enlace de sólo 8 MeV para el helio-3, que forma un paso intermedio en el ciclo de fusión protón-protón.

Alfa, Beta, y Gamma

Históricamente, cuando se encontró que los productos de la radioactividad podían ser analizados en tres especies distintas, ya sea por un campo magnético

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