REPASO DE QUIMICA NUCLEAR

REPASO DE QUIMICA NUCLEAR

1.-  ¿ Que estudia la química nuclear ?

Es la rama de la quimíca, que estudia las reacciones de desintegración o transformación que ocurren en el núcleo atómico y que liberan gran cantidad de energía.

Puede ser NATURALES (espontánea) o ARTIFICIALES (provocados o enducidos).  Los 2 tipos mas comunes de desintegración radiactiva se caracterizan por EMITIR partículas ɖ, β (y existe la radiación ɤ).

La química nuclear se basa en la energía nuclear. Esta energía es liberada durante la FISION y FUSION. 

Nota: Las cantidades de energía que pueden obtenerse mediante procesos nucleares, superan con mucho a las que pueden lograrse mediante procesos químicos, que solo implican la regiones externas del atomo.

2.- El Atomo y sus componentes

[pic 1]  [pic 2]

[pic 3] [pic 4]       

3.-  Representación del átomo

[pic 5]

A = Peso atómico o Nº másico del átomo =  p+ + N➔ el N, no tiene carga eléctrica.

Z = Nº atómico = al Nº p+ del átomo

4.-  NUCLIDOS

       Es la representación del núcleo atómico de un elemento químico, con una cantidad de p+ y N  definidos.

4.1. Atomo Neutro  ➔  Nº p+ = Nº de e- . Solo en este caso z =Nº p+ = Nº de e-.

      O sea :  z = p+ = e- 

4.2.  Transformación de atomo neutro a ION (catión o annión).

ION = átomo que ha perdido su neturalidad por pérdida o ganancia de algún electron.

CATION = Se forma cuando el atomo ha perdido de 1 o mas electrones de un atomo neutro ➔ ion con carga neta positiva.

  [pic 6]

ANNION = Cuando el átomo neutro gana o captura  

 [pic 7]

4.3.-        ISOTOPOS: Atomos que  igual elem. quim., con :[pic 8]

                = Z(Nº p),  #s A,  # Nº  N

Ejemplo :  Ne – 20;  Ne - 21;  Ne – 22.

4.4.  Cálculo del Peso atómicos de los isótopos de un elemento químico.

[pic 9]

4.5.        ISÓFOROS. ➔ Atomos que  #s elem. quim., con :[pic 10]

                                      #s Z, = A, #s N  

4.6.        ISOTONOS ➔  Atomos que  #s elem. quim., con :[pic 11]

                             #s Z (Nºp),  #s A, = N 

5.-        ESTABILIDAD – INESTABILIDAD

              Las cargas eléctricas del mismo tipo interactúan REPELIENDOSE y las las cargas #s tipos, interactúan atrayéndose.

Si la repulsión es > atracción, el núcleo se desetabiliza, se desintegra (desintegración nuclear) y emite partículas y/o radiaciones (liberación de energía ➔ RADIOACTIVIDAD), y se transforma en un isótopo # (cambia su Z) y se vuelve mas estable.

POR LO TANTO, la principal causa de la inestabilidad es el exceso de p+ o de N.

6.        TIPOS DE RADIACIONES

NATURALES ( o espontáneas) , que es la desintegración de un núcleo inestable. Se emiten partículas :   ɖ, β   y  ɤ.

ARTIFICIALES (o Inducidas), que es la desintegración debido a un bombardeo a núcleos estables, con partículas aceleradas.  Se emiten partículas ɖ, β- (positrón)   y  ɤ, además de neutrón, protón, deuterón, tritión, etc.

7.  RADIACIONES NATURALES          

7.1.        Características de las radiaciones

        Naturaleza corpuscular                          ɖ  = si      β = si    ɤ  = no.

        Velocidad                                 ɖ(29.000 Km/s.) <β (270.000 Km/s.)< ɤ (300.000 Km/s.)

          Carga eléctrica              ɖ = (+);  β = (B- y B+ ); ɤ  = no tiene ni masa ni carga eléctrica

        Poder de Penetración                        ɖ    < β   <   ɤ

        Poder de ionización                          ɖ    > β   >   ɤ

        Masa                                                ɖ    > β   >   ɤ

        Peligrosidad                                          ɖ    < β   <   ɤ

7.2.         Formas de desintegración

Ecuación nuclear gral. De desintegración de alfa. Toda ecuación nuclear debe estar balanceada :

ɖ = Se produce con núcleos de gran masa (z>83)

         Reactantes                producto (s)

[pic 12]

El nuevo elemento (Y), estará ubicado a 2 lugares antes del elemento X en la T.P.  Esta es una aproximación a la identificación del elemento “X”, porque hay muchos elementos que tienen isótopos (= Z y # A) ∴ la solución exacta se encontrará igualando los superíndice (incluyendo el A) y los mismo  con los subíndice (incluyendo Z), luego se despeja A y Z.

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