QUIMICA NUCLEAR

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QUIMICA

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  • Tres familias generadorasde materia

  • 1H 1,0078250 u; 2H 2,0141017 u; 3H 3,0160493 uMasas del protn = 1,00728 u y del neutrn = 1,00867 uEquivalencia entre la masa de 1 u y la E = mc2 (en MeV):1 u = 1,660538782(83) x 1027 kg; c = 2,99776x108 m/s E(1 u) = 1,660538782(83) x 1027 kg x (2,99776x108 m/s)2 E(1 u) = 14,922x1010 JSi 1eV = 1,60199x1019 J; E = 14,922x1010 J x 1 eV/1,60199x1019 J

    1 u equivale a 931 466 400 eV = 931, 47 MeVDefecto de masa del tritio:Masa del 3H, sabiendo que posee un protn y dos neutrones es: H = (1,00728) + 2(1,00867) = 3,02462 uSu masa es 3,0160493 u, quiere decir que hay una prdida de masa:Defecto de masa en 3H = 3,02462 3,0160493 = 0,00813 uDefecto de masa - Energa de enlace nuclear

  • La fisin nuclear (divisin) en un elemento ms pesado que el hierro produce energa, y la fisin de cualquier elemento ms ligero que el hierro requiere energa. Lo opuestoes verdadero para las reacciones de fusin nuclear (unin): la fusin en los elementosms ligeros que el hierro produce energa, y la fusin en los elementos ms pesadosque el hierro requiere energa.Tendencia genrica de estabilidad de los istopos, considerando la relacin: #neutrones #protones del istopo par par > impar par par impar > impar impar ms % isot.est. menos % isot. Est.

  • Diferencias entre las reacciones nucleares y las reacciones qumicas

    REACCIN NUCLEARREACCIN QUMICAImplica cambio en el ncleo, generalmente produce un elemento diferenteSlo cambia la distribucin de electrones externos en torno al tomo, no cambia el ncleo, por esto no cambia el elemento.Los istopos de un mismo elemento, tiene el mismo comportamiento en las reacciones qumicas; frecuentemente presentan com-portamiento diferente en las reacciones nucleares.No presentan reacciones nucleares.La rapidez no se ve afectada por cambio de T, P, ni presencia de catalizador.La rapidez se ve afectada por cambio de T, P, presencia de catalizador.De un tomo es la misma, independiente de si l est en un compuesto o en forma elemental.El cambio de energa es mucho mayor (1,0 g de 235U, libera 8,2x107 kJ de energa)El cambio de energa es mucho menor (combustin de 1,0 g de CH4 desprende slo 56 kJ)

  • PODER DE PENETRACIN (RADIACIONES)

  • DECAIMIENTO DEL ISTOPO 238U

  • OTRA FORMA DE PRESENTAR DECAIMIENTOS

  • VIDA MEDIA (t1/2)

    Evolucin de una muestraPerodos transcurridosNcleos sin desintegrar

    0100,00%150,00%225,00%312,50%46,25%53,13%61,56%N

  • FOTOMULTIPLICADOR

  • ECUACIN DE ONDA DE SCHRDINGER(MECNICA CUNTICA)

    zx

    y

    x=rsen cos; y=rsen sen; z = rcos = E (h2 / 82m){2/x2 + 2/y2 + 2/z2 } + V = E (h2/82m){(1/r2)[r2(/r)]/r + (1/r2sen)[sen(/)]/ +(1/r2sen2)(2/2}(Ze2/40r) = E

  • xyyyxx

  • ydx2-y2dz2dxydyzdxzm = -2m = 0m = +2m = -1m = +1x

  • Orbitales fEn = - (2k2 2me4/h2) Z2/n2 xy

  • Momento angular de una masa puntual

  • MODELO VECTORIAL DEL TOMOmomento angular de espin, Smomento angular orbital, l

  • MOMENTO ANGULAR DE ESPN (DEL ELECTRN) r x mv = n(h/2)rvS

  • MOMENTO ANGULAR ORBITAL MOMENTO ANGULAR DE ESPIN ms = +1/2ms = -1/2Momento angular orbital (l) = ml(h/2)Momento angular de espin (s) = ms(h/2); ms = +1/2 ms = - 1/2Acoplamiento l-s. Momento angular total (j) = ml(h/2) + ms(h/2)La suma cuntica de j ser: (ml +1/2)(h/2) (ml 1/2)(h/2) Si ml = 1, tendramos : j = (1+1/2) (h/2) j =(11/2)(h/2); j = 3/2(h/2) j = 1/2(h/2)Con lo que j ser: 3/2 1/2Para j=3/2, los valores de mj son =3/2; 1/2 Para j=1/2, el valor de mj es solo 1/2 s s l l

  • 3210- 1- 2- 3l = 1 1(1+1) = 2 l (l+1)l = 2 2(2+1) = 6 l = 3 3(3+1) = 12 12 z 12 = 3,461 uLos valores de ml sern: -1, 0, 1 Los valores de ml sern: -2, -1, 0, 1, 2 Los valores de ml sern: -3, -2, -1, 0, 1, 2 , 3

  • NFLUJO DEELECTRONESFLUJO DEELECTRONESSBSINFLUENCIA DEL CAMPO MAGNTICO (B) SOBRE EL MOVIMIENTO DE CARGAS

  • SNFlujo de eSN

    iNSB

    Simulando coger el cilindro con la mano izquierda, de tal manera que la punta de los dedos seale la direccin del flujo de electrones (que es conocida), con lo cual la direccin del dedo pulgar indicar al polo norte del imn generado.

    Para confirmar lo predicho acerque una brjula, que girar orientndose el sur de ella hacia el polo norte del cilindro de hierro.

    Flujo de eFlujo de eGeneracin de Campo Magntico por movimiento de cargas

  • Experiencia de Stern y GerlachAg(Z=47)Kr 4d105s1