Desintegracion Natural de Los Cuerpos Radioactivos[1]

5142018 Desintegracion Natural de Los Cuerpos Radioactivos[1] - slidepdfcom

httpslidepdfcomreaderfulldesintegracion-natural-de-los-cuerpos-radioactivos1

wwwlibrospdf1blogspotcom wwwgratis2com wwwpresanmarcoscom

VB UlfmAD

LEe C ION 20

1 DESINTEGRACION NATURAL DE LOS CUERPOS RADIOACTIVOS

En 1896 al ann siguiente del sensacional descubrimiento de10$rayas Roentgen el sabio frances Enrique Bequerel descubre quelapechblenda (Ua04) que es un oxido de uranlo emitia radiacionessemejantes a los rayos X eapaces de impresionar las placas Iotogra-ficas Esta manuestaeten de los minerales de urania se presentstambien en el torio y en el actmto Se les llama sustancias radio aetivas y al fenomeno mismo radioactividad

Los esposos Curie se ponen a trabajar sobre 10000 Kg depechblenda que les proporeione el gobiemo austriaco Uegando en1898 a obtener 4 grs de bromuro de radio En 1910 Marie Curiecoastguio el radio puro Actualmente habra en el mundo unos 2 ki los de radio

Fi 203 - Separactlm de las radlacto-

FIt 202 - Los eSposos Curle trabaJan- Des emlttdas por los euer-do en in b~boratodo po radlo-acthos

104

wwwlibrospdf1blogspotcom wwwgratis2com wwwmiacademia1blogspotcom



wwwlibrospdf1blogspotcom wwwqratiszcorn WWWpJesanmarcoscomLos nucleos de los atornos leI uramo actinto torto y pnnci-

palmente del radio son nucleos inestables que tienen tendenciaa transtormaclcnes bruscas y a cam bios de posicion La descompo-sicion de estes nucleus en forma explosiva trae por consecuencia elIanzamiento de los rayos alta beta y gamma

Los rayos alia estan conslituidos por nucleos de helio (par-

ticulas alfa) de peso 4 y carga electrica positi va 2 son impulsadosa la velocidad de 20000 Kmseg y pueden ser desvlados por cam-

pos electricos debido a su carga positiva seran atraidos por el polonegativo

Los rayos Beta estan eonstituldos por eleetrones que son ex-pulsados al descomponerse el nucleo y pueden alcanzar velocida-des cercanas a la de Ia IUZ Por su na turaleza la radfacion beta e

iden tinea con 108 rayos ca t6dicos) ya que son corpusculos de elec-

tricidad nega tiva y pueden ser desviados por un campo electrico 0

magnetico

Los rayos gamma deben su origen a varlaciones de energiaclectrica que tienen lugar en el atomo con ocasion de su expulsionSon afines a los rayos X pero se diferencian en que tienen menorlongitud de onda y mayor frecueneia por tanto su poder de pene-tracion es mas eleva do

Son capaces de atravesar planchas de hierro de 30 em deespesor No son desviados par cam pas magneticos ni electrtcos Laradiaci6n gamma destruye los tejidos y a esto se debe su aplicacionpara la destruccion de los tumores cancerosos

Transmutacion al desintegrarse los atornos de los cuerposradioactivos pierden protones 0 los ganan con 10 que varia el nu-mero de estos en el nucleo Al ocurrir el renomeno ese elemento seconvierte en otro nuevo realtzandose una transmutaelen natural

El atomo que elirnina una particula alfa esta desprendiendo-se de parte de su masa pues cada partieula alia tiene dos protonesy dos neutrones ese atomo baja 4 unidades en su peso at6mico y 2

unldades en su numero atomlco Ese atomo ya no es del elementooriginal pues se ha convertido en otro elemento es decir que se havenficado espontaneamente una transmutacion natural

Cuando se elimina una particula beta 0 electron Ia masa novaria pero el numero atomtco sube una unidad es decir que hay

un proton mas Ese electron expulsado ha salido del nucleo endonde no hay electrones 10 que ha sucedido es que un neutron eli-

205




wwwlibrospdf1blogspotcom wwwgratis2com wwwpresanmarcoscommin6 la carga nega tiva dej 6 de ser neutro y quedo dominandc 1ampearga contraria 0 poslttva convirtiendose en proton En este easotambien se produce una transmutacion natural pues al aumentarun proton en el nucleo ese clemente se convierte en otro distinto

De esta manera el uranio se convierte en ionio este en radioy luego en radon En su etapa finalla transmutaci6n llega al polo-

nio y termina cuando este se convierte en plomn Todas estas trans mutaciones espontaneas no ocurren en pocos dias 0 meses sino a

traves de mtllones de afios

Los elementos radio-activos a] desmtegrarse espontanea-mente dan gran eantidad de calor Nos estan proporcionando ener-gia nuclear que desgraciadamente no espostble aprovechar unasveces par darla demasiadoaprisa y otras por darla demasiado des-pacio Elementos radlo-actlvos hay que apenas iormados desapare-een y otros como eI uranio dan mucha energia pero en el ttempo

de millones de afios de modo que en un momento dado esta es in-signiflcante Por Ultimo no podemos ejercer influencia alguna pa-

ra retardar 0 acelerar estas radiaciones

Se mide la radio-actividad mediante el contador de Geiger

2 TRANSMUTACION ARTIFICIAL DE LOS ELEMENTOS

Consiste en Ia transformacion de un elemento en otro Co-mo los atomos de los distintos elementos se diferencian en el mime-ro de protones que tienen en su nucleo (numero atomtco) bastaraintroducir en dicho nueteo estas particulas para que el atomo se

transforme

ERNE8T RUTHERFORD

(1871 1937)

Nacido en Nueva Zelandia S8 te eensl

dera como uno de los grandeR fisieos DU

cleares llor sus estallios sebre radioactlvi-

dad y Ia eonstitucion de la materia Dile

rencio lashes clases de radiation de estas

sustancias EnUUI explic6 la estruetura

del tomoy en 1919 iniem laotrasmutaeiol1de lo s elementos nesde 1919 OCllpOJa citedri de Fisica de Cambridge y Ia mreecionde) bboraturlo de Cavendish Premin Nobel

FIg 204 - Lord Rutherforo en 1908 fue hecbo noble en 1931

206





ELEMENTOS RADIOACTIVOS NATURALES

SERlE DELURANIO

EIsiguiente cuadro muestra la relaci6n entre el radio y utras sustaneias radieactivas

23 8 5 x 109 afiostrranlo I

gt92 _-alfa

234 3 1(1)

x anosUranio II gt

92 -alfa

222 S8 dias

Radon gtB8 - alfa

21 4 194 minutosRadio C1 gt

83 - beta

21 0 5 eliasRadio E gt

83 ~ beta

p -

23 4

Uranio Xl90

230

Ionio90

218

Radio A

84

21 4

RacUo C

84

21 0

Radio F

B4

23 dlas 234 165 minutes

gtUranio X

gt-beta 91 -beta

8300 aDOS 226 1 7 0 0 afios

gt Radio gt-alfa 88 -alfa

3 mlnutos 21 4 265 minutos

gt Radio B gt-alfa 82 - b e t a

13 mlnutos 21 0 16 anos

gt RadIo D gt-alfa 82 -beta

136 dias 206

gt Radio G tplorao estable-alfa 82

OBSERVACIONES El periodo de vida media es el tiempo neoeserto para lograr la destntagraettm de Ia ml-

tad de los atomos de una unldad dada A1fa y beta indican 1 9 0 clase de radiaci6n que ort-gina el cambia de un elemento en otro Los numeros que acompafian alnombre de ea-da elemento representan el peso y el numero atomtco respecttvamente

N NW lib rospdf1 b logspotcom N NW gratis2 com N NW m iacadem ia 1 blogspot com



wwwlibrospdf1blogspotcom wwwgratis2com wwwpresanmarcoscomMARIA SLOnOWSKA-CURIE

(1867 R 1934

Nacio en Varsovia en 1867 Era

bija de un profesor universitario

perteneelente a la pequeiia nubleaa

pntaea a quien acompafio en movi-

mientes reveluclcnarlos a favor de

Itt libertad de Pulonta Perseguidapor la polfeia pudo eseapar disfra-

zada y I1egmiddotu a Paris (1891) En es

ta capital se encontro east sIn re-curses preparando su licencia de

Fisico y Ma tematlcas en fa Sorbo-na Despues de afins de soledad y

angustta er cuentra a un hombre

genial como ella Poem anos des-

pues Ia senorita Slodowska era

Madame Curie Cuando murio su

esposo ella Ie sucedi6 en la eatedra

de la Sorbona

En 1910 Madame Curie Iagra

aimr el radio PUJO y publica su Tratado de Radioactivtdad En 1911 re-

elbe el premio Nobel En 1914 le dan Ia dlreccion del Instttuto de Radio

reeieD fun dado ViviD velnte aiios mas de aetlvldad ctentiftea rodeada del

respeto y admlracion universal En el ailo de su muerte (1934) su hija y su

ferno el matrimonio fouot-Curie descubrieron la radioactividad artificial

PEDRO CURIE

(1859 - 1906)

Fue Jefe de trabajos en laoEs~

euela die FlSica y Quimica Indus-

triales puesto que desempeno du-

rante 22 afios Casado en 1895 conllalia Sledo -ska se constItuyo una

admira ble a5OltiaciOnde dos sables

euya gloria estaea etemamente u-

nida Fue ella la que provoco en

1898el descubrtmlente del radioa

euyn estudlo ambos dedlearnn to-

dos sus afanes Habiendo ganado

el premio Nobel de Fisiea y slendoprofesor de Ia S()rbona muere en

19amp6victima de un aeeldente de

trifico

208




wwwlibrospdf1bloQSQotcom wwwgratis2com wwwpresanrnarcoscomLora Rutherford en 1919 bombardeo atomos de nitrogeno

eon particulas alta Ianzadas par una sustancia radioactiva La

experiencia fue un extto J pues consiguie transformar el nitrogeno

en oxigeno (isdtopo) produciendose ademas hidr6geno Esta fue

la primera transmutacion artificial

1 44

171

N + He -0 + H-7 2 8 1

NOTA~ Los exponentes son los pesos atomicos de los elemen-tos y los subindices los numeros at6micos

POI el mismo modo consiguio transm utar mas tarde el boraen carbone el sodio en magnesia y el aluminio en siltcio

Estas transmutaciones arectan a - Ia parte m as intima delatomo 0 sea el n ucleo y por eso precisan poner en juego gran descantidades de energia difieren en absolute de las reacciones qui-

micas que afectan s610 a los electrones de la eorteza y tienen lugar

con una energia relativamente infima

3 KADIOACTIVIDAD ARTIFICIAL

En 1934 los esposos Joliet-Curie observaron que despues debombardear el alumimo con particulas alta el bloque de este me-tal presentaba fen6menos analogos al de una sustaneia radioaetl-

va y el estudio quirnico revelo que se habia formado un isotope delfosfaTo de peso at6mico 30 el eual emitia una radiaci6n constituf-da per neu trones

27 4 30 1

Al -~a -P -+-

n13 2 1 5 0

Este f6sforo radioacttvo es inestable y explota despues de

cierto tiempo Ianzando un positron La rnasa 0 peso atomtco novaria pero al emitir un positon su numero atornico dismtnuye una

unidad porque un proton se convierte en neutron

30 30

Si ~- electron positive1 4

p15

209





Posteriormente se han bombardeado easi todos los elemen-tos usando particulas alta prntones neutrones 0 deuterones dota-

dos de gran energia cinetica

H 27A B + 13 l

30p15 +

I

Neutron

siton

Fla 207 - Trsillsmutacion riel alumtnio en rosroro radJoncUo r df ~sl( ltIl slUcio

-

+ -

Be han obtenido asi gran varicdad de is6topos radio-actives

o radio-isotopes de los euales hay por 10 menos un centenar que ac-tualmente se producen en cantidades ponderables de gramos 0 mi-Iigramos y que tienen notraquo bles aplicaciones

Los radio is6topos emiten un rayo gamma un electron unposit6n 0 un neutron nunca una particula atra La emtsion de unpositon es exclusiva de los radio-Isotopos

A L U M I N I D FOSFOROE~IIOtPa r f lCWr

2Praton2rtlutrahe5

1 3 P r c to n 1 2 $ 1It-Neutro$s

15 P rDt a ltamp

15 Naut rcnes

30 Smiddottt I

0 p15

+- --

+ bull

FOSFORO SlUCIO

1+Pr1]tOAe5

i6 Neuhoncs15Protones

15 NeutrQIleS

4 APLICACIONES DE LOS RADIO-ISOTOPOS

Be emplean en Ia Biotogia la industria la agricul tura y Iamedicina

210




wwwlibrospdf1blogspotcom wwwgratis2com wwwpresanmarcoscom1) Inyecciones endovenosas del f6sforo 32 se emplean en

la leucemia per su poder destructive de losglobulos

blancos2) El fosfato de sodlo radioactivo se emplea en la tocalfza-

cion de los tumores cerebrates los euales tendran rnayor radioactividad que los tejtdos normales El conta

dor Geie-er cuenta 1ampradioactrvldad de modo que acer-cant1olo a la cabeza eontara las radtaciones las cualesBeran mayores en la zona donde asienta el tumor

bull

Fig 208 - FedericoJoUot Ysu eSpoSa Irene Curle (hUll de

los esnesos CUJe) ttesCbbrindores de III radioacUvldad at-tUiclaJ

3) EI iodo 131se emplea en el tratamiento del hipertiroi-

dlsmo porque el iodo es un elemento que se fija en 10 glandula tiroides yen los tnperttroideos se fija con ma-yor rapidez y en mayor concentraci6n

4) Con el nitrogeno 15 se ha obtenido amoniaco y amino

acidos radio activos que ingeridos por los animales hanservido para conocer el metabollsmo de las proteinas

5) El cobalto radioactivo se emplea en el trntamiento del

cancer para 10 cual se ha mventado un mecanismo espectal conoeido como la bomba de cobalto

6) Con el carbone 14se han obtenido compuestos radioac-tivos como carbonates y anhidrido carbonico Existe enGhicago un invemadero donde las plantas creeen en

una atm6sfera con anhidrido carbonico radio-activoLos productos que elaboran estas plantas tienen radio

wwwlibrospdf1blogspotcom

211

wwwgratis2com wwwmiacademia1blogspotcom



wwwlibrospdf1blogspotcom wwwgratis2com wwwpresanmarcoscomactlvidad De este modo se trata de averlguar el meea-nlsmo segun el cual las plantas transtorman en mate-ria nutritiva el agua los minerales y el anhldrido car-bonico que asimllan

1) Con el empleo de los radio-Isotopes se sabe en que mo-mento de su vida neceslta la planta determinado mine-

ral Se ha obtenido remolacha con 50 mas de azucarEn general cosechas mas abundantes Irutos mas per-fectos

8) Be modi fica el metabolismo de la planta produeiendoseespecies con earacteres nuevos (mutaciones) trasmtsi-blespor herencta

9) Se ha criado larvas de mosquitos en un vasa de agua

destilada que contiene radlo-rostoro y se ha eonsegul-do obtener mosquitos radio-activos Asi mareados ha st-do posible estudiar BU distribuci6n y sus migraciones

10) Cajas de avispas se encuentran en las Inmedtaclones delas plantas nucleares de Estados UnidosLas avlspas

absorven Bario clemente que resulta en la fisicn del

Urania 235 Deteetores cercanos a estas eajas centine-las cuentan la radioactividad de las avlspas y daran la

alerta si hay aumento indice de que la atmosfera estaponiendose peligrosamen te radloactiva

11) Con losradio-isotopes se han conservado alimentos du-rante gran numero de dias Un bistec condimentado seconserve hasta tres semanas

12) Se ha descubierto los defectos invisibles de las solda-

duras eada dia se descubren nuevas aplicaelones algu-nas de gran trascendeneia otras muy eurtosas Ademas

del Contador de Geiger cualquier pellcula Iotograricaes capaz de revelar Ia radio activtdad pues las radiacio-nes actuan sobre la emulsion que lleva esta El enne-greclmtento de la emulsion se limita al lugar en que se

loealiza 18 radtacton y es proporcional a esta

EI radlo-Isetopo marca a los seres que 10 reeiben y per-

mite segutr su buella en el euerpo 0 en la masa de estes

212





middot5 ENERGIA ATOMICA

Las clases de energla contenida en el atomo pueden redu-cirse a cuatro energia cinetlca quimica nuclear y de rnasa

wwwgratis2com wwwpresanmarcoscom

La energia einetiea es la que tienen los corpusculos par acclonde au movimiento se utiliza para Ia deslntegraclcn de los atomos y

para esto los protones deuterones y partlculas alia son aceleradosextraordinariamente con aparatos espeeiales como el eielotren Es-

ta forma de energia de los corpusculos se mide en eleetren-voltiesque es una unldad de energia que equlvale a la energfa que un vol-tio comuniea a un electron

La energia quimica es la que reside en la envoltura del ato-rno farmada por los eleetrones EI atomo puede ganar 0 perder elec-

trones y a esto se debe lavalencia 0 capaeidad de combinaci6n deU110S atomos con etros para formar las molecules de Ies dtrerentescuerpos

La energia nuclear es la que reside en el nucleo de los ato-mos y se manifiesta unas veees al formarse y otras veces al desin-tegrarse los nucleos aoomicos Eata forma de energia comenz6 aconocerse al deseubrirse la radlo actividad La energia nuclear se

puede obtener mediante des procedtmtentos par fusion y por de sintegracion 0 fisiGn

La energia de masa no depende de la estructura de los ato-mas sino de la cantidad de masa Se manitiesta cuando la masa Sf

transforma en energia

Einstein dedujo teortcamente que la mas a es una eonden-saci6n de laenergia y establecio la f6rmula E=Mc2 siendo E la

energia M la masa que se translorma Y C Ia veloctdad de la luzAsi se encontro que un gramo de masa produce 9 X 1020 ergios = =9 X 1013 joules de energia

La comprobaci6n experimental de esta formula probe queIa materia puede transtormarse en energia y viceversa Esto con-dujo a una seria revision de los prinetpios elasicos de conscrvactonde la materia y de eonservacion de la energia Estos prtnciptos seruslonan en uno s610 y actualmen te se les enuncia

Nada se erea nada se destruye todo se -4ransforma

wwwlibrospdf1blogspotcom wwwgratis2com

213

wwwmiacademia1blogspotcom




6 OBTENC]ON DE LA ENERGIA NUCLEAR POR FUSION

Si pudiesemos unir 2 protones y 2 neu trones para tormar unnucleo de hello resultara que la masa exacta de cstc nucleo es me-

nor que la suma de las masas de sus protones y neutrones es decir

que hay masa que desaparece y se transforma en energia 10 que se

puede calcular de acuerdo a Ia rormula de Einstein Esta energiaequtvalente a lamasa desapareeida renresenta la energia middotde union

o cohesion del nucleo de hello

1

nEP05~TOllENO bpoundpoS~TOID E H ~OROGE N 0 CA lOR tF ~CO - M ~ C L A S OUD A H I ELO seeoCOMPRIMIDO

1 1 1 209 - Dos esquemas posibles de la bomna II En I la bomba atomtea A esta 10-

deapound1a I~Qrun grun rectpieute _Heno de hh]rogeno (deuteriQ trttto) c01nprlmldo En

n ei recunente E t~sta cuidarlosumeote aislado tcrmi~amente pur una mezcla soHda

D U11ft calla de h lelo seco 111C Y unH cana rte llitr6geno liq u dll en N ]0 euat ner-

n1lile mantener cl cstado Hqnldo el hJdnlge1l0 nesadu hIeu turtn y trltle) ~ que se en-

nuentru en el reetuten te cell tral II roueannu a Ia bum ba at611l1ica A

Los isotopos del hidrogeno deuterio y tritio son eapaces dedar helio par fusion de sus nucleos liberando tremenda cantidad

de energia Esta es la base de la bomba H necesitandose como ma-

terras primas el deuterio el tritio y una temperatura de millones

de grados para que ambos isotopos al fusionarse Iormen el helio yhberen energia Se cree que el mismo tenomeno se produce en el

salt donde se forma gran cantidad de hello y asi se explica el man-

tenimiento del calor solar

La tremenda temperatura queIabornba H necesita para tor-mar el hello estarla proporeionada por los millones de grades que

produce el estallido de una bomba atomica que estarla contenida en

el interior de Ia bomba H

2 1 4


NrrRO G E NOLtGUJDO




w w w l i b O S 8 ~ f k ~ t 9 t ~ W l f iW E R G ]A ~ ~ ~ W ~ 8 i r l h E s lN ~ J [o lB W 1 ~ a r c o s c o mFISION

Se ha vista ya que la energia nuclear producida en la desin-tegraci6n natural de los elementos radloactlvos no se puede apro-veehar

Veamos los ensayos realisados para obtener energia nuclear

por desintegraci6n artificial de los elementos

Al disparar balazos sobre una granada esta estalla al ssraleanzada arro] ando los fragmen tos de metralla en ella eneerra-dos Esto es exactamente 10que hizo el fisico Ingles Rutherford pa-ra desintegrar los atomos usa como balas las particulas alfa de loscuerpos radlo-actrvos que tienen una velocidad de 20000 km seg

Eran necesarios millones de proyectiles para que solo unos

cuantos den en el mtsmo nucleo del atomo Tambien se usa comoproyectiles a los protones y deuterones los cuales son faciles de ob-tener llenando con hidrdgeno a con deuterio un tubo de Crooks pe-ro se necesitaba acelerarlos Con este objeto Lawrence invent6 el ei-clotr6n

Se consiguieron escasas desintegraciones con estes bombar-

deos atornicos eliminacion de una partieula alfa por el elemento

bombardeado 0 bien rntroduccion de un proton en el mrcleo con

10 que se cambiaba ese elemento en otro elemento (transmuta-cion) Era mas Ia energia utilizada que la obtenida

EI defeeto capital consistia en usar proyectiles eargados po-sitdvarnente contra un nucleo que tambien es positlvo

En 1932 se descubrio el neutron sefialando Chadwick que

era un corpusculo sin carga electrica Se obtuvieron neutrones li-

bres bombardeando el berilto con particulas alia

En 1934el fisicc italiano Enrico Fermi descubri6 que la pa-rafina el agua y otras sustanctas que contienen hidrogeno son ca-paces de frenar la velocidad de los neutrones (Efecto Fermi) Sededico entonces a bombardear con neutrones lentos los micleos dediversos atomos llegando a un descubrimiento trascendental elurania 238 capta un neutr6n y se convierte en un is6topo de peso239 este emite un electron y se convierte en un nuevo eiementoel neptunio con 93 protones y peso 239 este nuevo euerpo inesta-

ble arroja tamblen un electron y se convierte en plutonic elemen-to de peso 239 y 94 protones

21 5





Al neptunio y el plutonio se les llame elementos transurani-cos Nuevas elementos de esta clase han sido descubtertos despueshacienda subir a 104 el numero de los elementos qulmtcos

8 LA FISION DEL URANIO

Se entlende por fisi6n a ta parttcton de un etemento en aosnucleos de pesos aproximadamente iguales

uRANIO

3Neutrani

IJbrcS

IARJO

Fi8 210 - Piston de un nuctee de U-235 con Iormacllm de lltomoii de Iripton rJe

Barto

Hahn y strasmann en 1939 consiguieron la iisi6n del uranio235 al bombardearlo con neutrones lentos obteniendo atomos de

kripton y de bario y habia emisien de neutrones con gran produc-

cion de energia Los neutrones rapidos parten el urania 238 NielsBohr cause sensacion en Estados Unidos al resumlr estes descubri-mientos

1) Con neutrones lentos se parte el U235

2) Con neutrones lentos sabre el U-238 se consigue produ-

cir neptunio y plutonio

3) Con neutrones rapidos se parte el U-238 y el plutonio

216




wwwlibrospdttblopspotcom wwwgratis2com wwwpresanmarcoscomLa f1s1on del nucleo del uramo 235 se realiza con desarro-

llo de kran can tidad de energia y liberaci6n de dos 0 tres neutro-nes que van a romper otros atomos de U-235 prnducrendose la 11a-mada destntegracton en cadena la cual una vez Intclada continuapor sf misma al igual que un f6sforo encendido ocasiona un incen dio

i 211 - De~lnteracI6n en eenena del U-235~ ----~ - _

Para que se realiee Illdesintegraci6n en cadena es necesarioque exista una determinada can tidad de uranio I Ilamada masa critica La destntegraelen se realiza en rracctones de segundo y la

cantidad de energia que se origina es tremenda

ABS ~lE NT E NEUTRONE5(CADMLO)

F1g 212 - Dos esquemas nrouabtes de Ie nomba atemtca lEI de Ia lzqulerda pr~~

senta nos masas I y 11 de U-ll35 que al untrse por Qcci6n de un detonadol aleauzan Ja

masa crlttea Intelandese Ia reaccton en eadena EI modelo dt la (lereeha posee una

barJa de canmte que ansorue los neutrcaes de UDa masa ertttca de V-23Sol ser

rdlrada Ia bana bull par aeeten del detonador se tutela 18 [(Hudon en cadena

El U-235 es muy rare pues existe en Ia proporeum de O 7 ~ Y I

en el mineral de uranio Adernas es muy dificil de separar de los

otros isotopes de uranto

21 7





El plutonto se obtiene del U-238 que es mas abundan te enIa na turaleza Ademas tiene propiedades distm tas al urania 1 0 _ quepermits separarlo de este Por estas raznnes se prenere el plutonicpara la fa bricacion n~ la bornba atomica

Los datos experirnentales que se acaban de citar fueron co-nocidos en 1939 afio en que empezo la segunda guerra mundial

En 1945 despues de gastar dos mil millcnes de dolares se descubreen Estados Unidos Ia forma de utilizar estes hechos en la fabrica-cion de la bomba at6mica Colaboraron numerosos investigadores

citaremos entre otros los nombres de Robert Openhelmer JamesChadwick Niels Bohr Enrico Fermi J Connat V V Bush

9 LA BOMBA ATOMICA

Conocidala masa critica de

uranio (12 kg) necesaria parala desintegraci6n en eadena la bomba at6mica estara farm ada portrozos de urania lnrertores a la masa crttica los cuales se unen ve-lozmente en el memento precise Neutrones lanzados sabre el ura-nia intciaran la desintegracion en cadena apenss se alcanzase Iamasa critica Los detaUes tecnicos paId ~l~lllar esto no han side-

revelados La Fig 212 muestra dos Iormas postbles de lograrlo

[1ig 213 - Exillusi(ln de um bomlJltl alu-

ml~~n

El 16 de julio de 1945 la primera bornba experimental fuelanzada en un desierto del Estado de Nueva Mejico (EE UU) Enel Estado de Iennessee en Oak Ridge 78000 obreros levantaron la

primera gran fabrica para la bomba at6mica la eual estaba aisla-da del mundo exterior pecos de los obreros sabian 10 que estabanproduciendo

218




wwwlibrospdf1blogspotcom wwwgratis2com wwwpresanmarcoscomEl 6 de agosto de 1945 rue arrojada sobre Hiroshima la pri-

mera bombaat6mlca Segun caleulos ofictales perecieron 60000personas y 130~OOO fueron heridos sabre la poblacion total de400000habitantes La mayoria de los herldos lofueron par quema-duras

Tres dias despues fue lanzada la segundabomba sabre el

puerto de Nagasaki produetendo 26000 muertosAn te estas ctrcunstaneias el J apon se rindi6 incondicional-

mente con 10 que termin6 la segunda guerra mundiai

Las radiaciones prcdueidas por Ia desintegracton atomieapermanecen en la atmosrera bast ante tiempo despues de produci-da Ia explosion 10 que angina series trastornos en los seres que es-tan sometidos R ellas

Es de desear que la gran energia liberada en la desintegra-

cion atomica sea utilizada integramente con fines paeifieos y nose vuelva a usar [arnas C 0 arma de destrucci6n maslva

10 APROVECBAMlENTO DE LA ENERGIA ATOMICA EJ Reactor 0Pila

At6mjca

La desintegraelon en cadena produce en un Instante unaenarme cantidad de energia Para poder utlllzar esta energia confines industriales hay que eneontrar Ia forma de frenar Ia desinte-

graci6n en cadena y en esta forma se conslgue producir energia

INT5ACAM-BIADORDE

CALO~

Fig 215 ~ Esquema de una pHa nt6micu EI enlor produetdo durante la desintegracl6ncontroiada del uranjn es trallsportado I)Or un ga~ (atre nltr6geno 0 luUo) hasta un

Intercambfador de cllor Una ez enrrraun eJ as resresa a ]u pUn ell cicio oerrauu

2 1 9





de un modo continuo y con una Intensidad regulada que no pasede ciertos limites Estas condiciones se conslguen en Ia pita atomi-ca 0 reactor nuclear l l ama do asi porque la energia que produce esorigtnada par Ia reacci6n del nucleo del atomo euando se desinte-gra En el reactor el urania esta protegido par una envoItura de aiu-minto e in tercalado entre bloques de grafito unos enctrna de otroscomo una plla Atravesando Ia plla de arriba abajo hay unas barras

de control que son de cadmio y se pueden subir 0 bajar Th~nen Iapropiedad de absorber los neu trones y de esta manera frenan la de-stntegracion en cadena conservandola en sus limites debidos

EI calor producido en el reactor es el que se aprovechara enla industria como fuerza motrtz Un submarino atomlco construi-do par EE UU de Norte America cumpli6 la proeza de paS817 deba-

j0 del casco de los hielos polares en 1958Algunos paises cuentan actualmente con centrales electri-

ens cuyos generadores aprovechan la energia atomtca

CUESTIONABIO 20

1 iQue se entiende por sustancta radloactiva2 lQue es una transmutacton

3 lC6mo se reallzan las transmutaciones naturales4 ~Como se efectua una transm utaci6n artificial5gt Establezca una comparacton entre los rayos que se ortgtnan en el tu-

bo de Crokes y las radiactones de los elementos radtoactrvos8 l C6mo se pueden separar las radtactones alta beta y gamma leoma

B e protegen los radi6logos de estas radiaeionea7 ~Que jiarticula ha eltminado un elemento radtoacttvo 81 su mimero

atomtco be subtdo una unic1ad 6cual sl el peso atomlco bala cuatro

unidadesv I ampcmll 8i el numero atormeo baja uno

8 (Cuales son los elementos transurantcos y como se obtienen9 lCuRIe-a son los prorectnes empleados en el bombardeo de los atomos

~Como se pueden obtener10 lPara que se emplea el ctctotronv11 lCuantas elases de energia se pueden disttngutr en el atomo12 Cite algunas aplleaciones de los radic-Isotcpus13 lEn que rormas se Investlga la radioac tividad

14 emi l es 180 energia de masa y como S f puede calcular

15 lQue se eritlende par energia nuclear y de cuantas forrnas se puerte

obtener

Hi lenal es eI fin que se persigue en Is pila 0 reactor atomlco18 Explique el fundamento de Ia bomba H lComo seria la bomba atomt-

ca

220





EL PlASMA FI ICO

wwwpresanmarcoscom

Los plasmas son gases muy ionJzados Y se componen lOr 10 tanto deIgual numero de particulas electricas posltlvas y negativas protones y elec-trones que se encuenrran ltbres e Independlentes debido a un pennanente

estado de agltacion ortgmado pur 10gtgantesca temperatura a que estan sometldos EI plasma es pues un gas de protones y electrones Be eonstdera a

los plasmas como el cuarto estado de las matertasLas nrotuberaneias y manchas solares son espectaeulares fen6menos

debldos 81 plasma En et tntertor del sol y de las estreltaa los atomos SOD In-capaees de conserver su organlsacton sus protones electrones y neutronesse tndependtzan y se desplazan de un punta a otro a veloctdades enormesya que la temperatura puede llegar a m1l1ones degrados El sol y las es-treHas se encuantran en estado de plasma

Laa auroras boreales constltuyen un tmpresionante ejemplo de plas-ma 10 mlsmo que los relampagos que acompaiian a 108 truenos en las tOI-

mantas Los astronomos estiman que fa mayor ~parte del untverso se componede plasmas Las aplteaeiones industrIales de 108charras de plasmas serian ex-traornmartas debldo a las fantastlcas eanttdsdes de luz y calor que despren-den

Los plasmas a veces mucho mas calientes que el mismo Sol ya se ream

Hzan en Laboratorio Se busca prtncrpatmente transformarlos en charras degran poder que aseguren la propulsion electrica de las astronaves La mayor

dlficultad eonslste en eneon trar un recipiente capaz de ancerrar sin fund1r~se gases a una temperatura de mtllares de grades Para esto se reeurre acampos magneUcos especlales que desvian las particulas electrteas

El proresor Alexander ProkhoI(VJPremio Nobel 1964de Fislca ba COD-

segutao obtener un plasma coherente de una temperatura de 500000grades

centigranos Esta nottcia publleada el 14 de Novlembre de 1964no indica 10

duracinn del plasma como tampcco su denstdad

El proyecto tecn1co mas avanaado es un tipo de motor tontco basadoen emlslon de Icnes de cesto El cohete lonieo entran en Melon cuandose in-

troduce cesio en forma liquida sonre pequefias barras de tungsteno La reae-don quimiea orlgma los tones posittvos y negattvos que salen ~ espaeto en

violento chorro tmpulsando el eehete en senttdo contrarto a alta veloctdad

Los ruses informaron el 18 de d1ciembre de 1964 que hablan empleado POl

primera vez reaetores electrtcos a plasma a fin de mantener un cohete son-da a Marte en la posicion correcta




wwwlibrospdf1blogspotcom wwwqratiszcorn WWWpJesanmarcoscomLos nucleos de los atornos leI uramo actinto torto y pnnci-

palmente del radio son nucleos inestables que tienen tendenciaa transtormaclcnes bruscas y a cam bios de posicion La descompo-sicion de estes nucleus en forma explosiva trae por consecuencia elIanzamiento de los rayos alta beta y gamma

Los rayos alia estan conslituidos por nucleos de helio (par-

ticulas alfa) de peso 4 y carga electrica positi va 2 son impulsadosa la velocidad de 20000 Kmseg y pueden ser desvlados por cam-

pos electricos debido a su carga positiva seran atraidos por el polonegativo

Los rayos Beta estan eonstituldos por eleetrones que son ex-pulsados al descomponerse el nucleo y pueden alcanzar velocida-des cercanas a la de Ia IUZ Por su na turaleza la radfacion beta e

iden tinea con 108 rayos ca t6dicos) ya que son corpusculos de elec-

tricidad nega tiva y pueden ser desviados por un campo electrico 0

magnetico

Los rayos gamma deben su origen a varlaciones de energiaclectrica que tienen lugar en el atomo con ocasion de su expulsionSon afines a los rayos X pero se diferencian en que tienen menorlongitud de onda y mayor frecueneia por tanto su poder de pene-tracion es mas eleva do

Son capaces de atravesar planchas de hierro de 30 em deespesor No son desviados par cam pas magneticos ni electrtcos Laradiaci6n gamma destruye los tejidos y a esto se debe su aplicacionpara la destruccion de los tumores cancerosos

Transmutacion al desintegrarse los atornos de los cuerposradioactivos pierden protones 0 los ganan con 10 que varia el nu-mero de estos en el nucleo Al ocurrir el renomeno ese elemento seconvierte en otro nuevo realtzandose una transmutaelen natural

El atomo que elirnina una particula alfa esta desprendiendo-se de parte de su masa pues cada partieula alia tiene dos protonesy dos neutrones ese atomo baja 4 unidades en su peso at6mico y 2

unldades en su numero atomlco Ese atomo ya no es del elementooriginal pues se ha convertido en otro elemento es decir que se havenficado espontaneamente una transmutacion natural

Cuando se elimina una particula beta 0 electron Ia masa novaria pero el numero atomtco sube una unidad es decir que hay

un proton mas Ese electron expulsado ha salido del nucleo endonde no hay electrones 10 que ha sucedido es que un neutron eli-

205














transforme

ERNE8T RUTHERFORD

(1871 1937)









206






SERlE DELURANIO



gt92 _-alfa

234 3 1(1)

x anosUranio II gt

92 -alfa

222 S8 dias

Radon gtB8 - alfa


83 - beta


83 ~ beta

p -

23 4

Uranio Xl90

230

Ionio90

218

Radio A

84

21 4

RacUo C

84

21 0

Radio F

B4


gtUranio X

gt-beta 91 -beta

8300 aDOS 226 1 7 0 0 afios






136 dias 206








(1867 R 1934















de la Sorbona







PEDRO CURIE

(1859 - 1906)













trifico

208









1 44

171

N + He -0 + H-7 2 8 1









27 4 30 1

Al -~a -P -+-

n13 2 1 5 0




30 30


p15

209







H 27A B + 13 l

30p15 +

I

Neutron

siton


-

+ -





2Praton2rtlutrahe5


15 P rDt a ltamp

15 Naut rcnes

30 Smiddottt I

0 p15

+- --

+ bull

FOSFORO SlUCIO

1+Pr1]tOAe5


15 NeutrQIleS



210









bull












211





















212






















213











1

















2 1 4


NrrRO G E NOLtGUJDO





















21 5








uRANIO

3Neutrani

IJbrcS

IARJO


Barto








216


















21 7









9 LA BOMBA ATOMICA





ml~~n



218













At6mjca



INT5ACAM-BIADORDE

CALO~



2 1 9










CUESTIONABIO 20











obtener


ca

220





EL PlASMA FI ICO

wwwpresanmarcoscom
































transforme

ERNE8T RUTHERFORD

(1871 1937)









206






SERlE DELURANIO



gt92 _-alfa

234 3 1(1)

x anosUranio II gt

92 -alfa

222 S8 dias

Radon gtB8 - alfa


83 - beta


83 ~ beta

p -

23 4

Uranio Xl90

230

Ionio90

218

Radio A

84

21 4

RacUo C

84

21 0

Radio F

B4


gtUranio X

gt-beta 91 -beta

8300 aDOS 226 1 7 0 0 afios






136 dias 206








(1867 R 1934















de la Sorbona







PEDRO CURIE

(1859 - 1906)













trifico

208









1 44

171

N + He -0 + H-7 2 8 1









27 4 30 1

Al -~a -P -+-

n13 2 1 5 0




30 30


p15

209







H 27A B + 13 l

30p15 +

I

Neutron

siton


-

+ -





2Praton2rtlutrahe5


15 P rDt a ltamp

15 Naut rcnes

30 Smiddottt I

0 p15

+- --

+ bull

FOSFORO SlUCIO

1+Pr1]tOAe5


15 NeutrQIleS



210









bull












211





















212






















213











1

















2 1 4


NrrRO G E NOLtGUJDO





















21 5








uRANIO

3Neutrani

IJbrcS

IARJO


Barto








216


















21 7









9 LA BOMBA ATOMICA





ml~~n



218













At6mjca



INT5ACAM-BIADORDE

CALO~



2 1 9










CUESTIONABIO 20











obtener


ca

220





EL PlASMA FI ICO

wwwpresanmarcoscom
























SERlE DELURANIO



gt92 _-alfa

234 3 1(1)

x anosUranio II gt

92 -alfa

222 S8 dias

Radon gtB8 - alfa


83 - beta


83 ~ beta

p -

23 4

Uranio Xl90

230

Ionio90

218

Radio A

84

21 4

RacUo C

84

21 0

Radio F

B4


gtUranio X

gt-beta 91 -beta

8300 aDOS 226 1 7 0 0 afios






136 dias 206








(1867 R 1934















de la Sorbona







PEDRO CURIE

(1859 - 1906)













trifico

208









1 44

171

N + He -0 + H-7 2 8 1









27 4 30 1

Al -~a -P -+-

n13 2 1 5 0




30 30


p15

209







H 27A B + 13 l

30p15 +

I

Neutron

siton


-

+ -





2Praton2rtlutrahe5


15 P rDt a ltamp

15 Naut rcnes

30 Smiddottt I

0 p15

+- --

+ bull

FOSFORO SlUCIO

1+Pr1]tOAe5


15 NeutrQIleS



210









bull












211





















212






















213











1

















2 1 4


NrrRO G E NOLtGUJDO





















21 5








uRANIO

3Neutrani

IJbrcS

IARJO


Barto








216


















21 7









9 LA BOMBA ATOMICA





ml~~n



218













At6mjca



INT5ACAM-BIADORDE

CALO~



2 1 9










CUESTIONABIO 20











obtener


ca

220





EL PlASMA FI ICO

wwwpresanmarcoscom























(1867 R 1934















de la Sorbona







PEDRO CURIE

(1859 - 1906)













trifico

208









1 44

171

N + He -0 + H-7 2 8 1









27 4 30 1

Al -~a -P -+-

n13 2 1 5 0




30 30


p15

209







H 27A B + 13 l

30p15 +

I

Neutron

siton


-

+ -





2Praton2rtlutrahe5


15 P rDt a ltamp

15 Naut rcnes

30 Smiddottt I

0 p15

+- --

+ bull

FOSFORO SlUCIO

1+Pr1]tOAe5


15 NeutrQIleS



210









bull












211





















212






















213











1

















2 1 4


NrrRO G E NOLtGUJDO





















21 5








uRANIO

3Neutrani

IJbrcS

IARJO


Barto








216


















21 7









9 LA BOMBA ATOMICA





ml~~n



218













At6mjca



INT5ACAM-BIADORDE

CALO~



2 1 9










CUESTIONABIO 20











obtener


ca

220





EL PlASMA FI ICO

wwwpresanmarcoscom



























1 44

171

N + He -0 + H-7 2 8 1









27 4 30 1

Al -~a -P -+-

n13 2 1 5 0




30 30


p15

209







H 27A B + 13 l

30p15 +

I

Neutron

siton


-

+ -





2Praton2rtlutrahe5


15 P rDt a ltamp

15 Naut rcnes

30 Smiddottt I

0 p15

+- --

+ bull

FOSFORO SlUCIO

1+Pr1]tOAe5


15 NeutrQIleS



210









bull












211





















212






















213











1

















2 1 4


NrrRO G E NOLtGUJDO





















21 5








uRANIO

3Neutrani

IJbrcS

IARJO


Barto








216


















21 7









9 LA BOMBA ATOMICA





ml~~n



218













At6mjca



INT5ACAM-BIADORDE

CALO~



2 1 9










CUESTIONABIO 20











obtener


ca

220





EL PlASMA FI ICO

wwwpresanmarcoscom

























H 27A B + 13 l

30p15 +

I

Neutron

siton


-

+ -





2Praton2rtlutrahe5


15 P rDt a ltamp

15 Naut rcnes

30 Smiddottt I

0 p15

+- --

+ bull

FOSFORO SlUCIO

1+Pr1]tOAe5


15 NeutrQIleS



210









bull












211





















212






















213











1

















2 1 4


NrrRO G E NOLtGUJDO





















21 5








uRANIO

3Neutrani

IJbrcS

IARJO


Barto








216


















21 7









9 LA BOMBA ATOMICA





ml~~n



218













At6mjca



INT5ACAM-BIADORDE

CALO~



2 1 9










CUESTIONABIO 20











obtener


ca

220





EL PlASMA FI ICO

wwwpresanmarcoscom



























bull












211





















212






















213











1

















2 1 4


NrrRO G E NOLtGUJDO





















21 5








uRANIO

3Neutrani

IJbrcS

IARJO


Barto








216


















21 7









9 LA BOMBA ATOMICA





ml~~n



218













At6mjca



INT5ACAM-BIADORDE

CALO~



2 1 9










CUESTIONABIO 20











obtener


ca

220





EL PlASMA FI ICO

wwwpresanmarcoscom







































212






















213











1

















2 1 4


NrrRO G E NOLtGUJDO





















21 5








uRANIO

3Neutrani

IJbrcS

IARJO


Barto








216


















21 7









9 LA BOMBA ATOMICA





ml~~n



218













At6mjca



INT5ACAM-BIADORDE

CALO~



2 1 9










CUESTIONABIO 20











obtener


ca

220





EL PlASMA FI ICO

wwwpresanmarcoscom








































213











1

















2 1 4


NrrRO G E NOLtGUJDO





















21 5








uRANIO

3Neutrani

IJbrcS

IARJO


Barto








216


















21 7









9 LA BOMBA ATOMICA





ml~~n



218













At6mjca



INT5ACAM-BIADORDE

CALO~



2 1 9










CUESTIONABIO 20











obtener


ca

220





EL PlASMA FI ICO

wwwpresanmarcoscom





























1

















2 1 4


NrrRO G E NOLtGUJDO





















21 5








uRANIO

3Neutrani

IJbrcS

IARJO


Barto








216


















21 7









9 LA BOMBA ATOMICA





ml~~n



218













At6mjca



INT5ACAM-BIADORDE

CALO~



2 1 9










CUESTIONABIO 20











obtener


ca

220





EL PlASMA FI ICO

wwwpresanmarcoscom







































21 5








uRANIO

3Neutrani

IJbrcS

IARJO


Barto








216


















21 7









9 LA BOMBA ATOMICA





ml~~n



218













At6mjca



INT5ACAM-BIADORDE

CALO~



2 1 9










CUESTIONABIO 20











obtener


ca

220





EL PlASMA FI ICO

wwwpresanmarcoscom


























uRANIO

3Neutrani

IJbrcS

IARJO


Barto








216


















21 7









9 LA BOMBA ATOMICA





ml~~n



218













At6mjca



INT5ACAM-BIADORDE

CALO~



2 1 9










CUESTIONABIO 20











obtener


ca

220





EL PlASMA FI ICO

wwwpresanmarcoscom




































21 7









9 LA BOMBA ATOMICA





ml~~n



218













At6mjca



INT5ACAM-BIADORDE

CALO~



2 1 9










CUESTIONABIO 20











obtener


ca

220





EL PlASMA FI ICO

wwwpresanmarcoscom



























9 LA BOMBA ATOMICA





ml~~n



218













At6mjca



INT5ACAM-BIADORDE

CALO~



2 1 9










CUESTIONABIO 20











obtener


ca

220





EL PlASMA FI ICO

wwwpresanmarcoscom































At6mjca



INT5ACAM-BIADORDE

CALO~



2 1 9










CUESTIONABIO 20











obtener


ca

220





EL PlASMA FI ICO

wwwpresanmarcoscom




























CUESTIONABIO 20











obtener


ca

220





EL PlASMA FI ICO

wwwpresanmarcoscom























EL PlASMA FI ICO

wwwpresanmarcoscom




















Desintegracion Natural de Los Cuerpos Radioactivos[1]

Documents

Transcript of Desintegracion Natural de Los Cuerpos Radioactivos[1]