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radioactividad, Apuntes de Antropología Física

Asignatura: Antropologia Física, Profesor: , Carrera: Biologia, Universidad: UV

Tipo: Apuntes

2013/2014

Subido el 12/05/2014

jgriminolas
jgriminolas 🇪🇸

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Radiactividad
Radiactividad
5.1 Estructura nuclear. Fuerzas nucleares.
5.2. Masas nucleares y energía de enlace.
5.3 La desintegración radiactiva y sus leyes.
5.4 Datación en arqueología y geología.
5.5 Radiactividad artificial. Aplicaciones de los radioisótopos.
5.6 Radiaciones ionizantes. Efectos biológicos de la radiación.
Unidades dosimétricas.
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¡Descarga radioactividad y más Apuntes en PDF de Antropología Física solo en Docsity!

RadiactividadRadiactividad

5.1 Estructura nuclear. Fuerzas nucleares.5.2. Masas nucleares y energía de enlace.5.3 La desintegración radiactiva y sus leyes.5.4 Datación en arqueología y geología.5.5 Radiactividad artificial. Aplicaciones de los radioisótopos.5.6 Radiaciones ionizantes. Efectos biológicos de la radiación.Unidades dosimétricas.

MAGNITUDES DEL NUCLEO ATOMICOATOMO : CORTEZA

^ Z electronesNÚCLEO ^ Z protones + N neutronesprotón, neutrón

^ nucleón Z^ ú^ tó

i^

A X

Z: número atómicoA: número másico = Z+N

NZ

DIMENSIONES

Radio atómico: 10

-10^ m = 1 Angstrom (

A^ )

Masa protón:^

-27^ 1,672·10kg = 1,00758 u.m.a = 938 MeV Masa ne^ trón

(^27) 1 675 10 kg = 1 00893 g^ (^ )^ m a = 939 MeV Radio nuclear : 10

-15^ m = 1 Fermi Masa neutrón: 1,675·

-27^ kg = 1,00893 u.m.a = 939 MeV Masa electrón: 9,108·

-31^ kg = 0,00055 u.m.a = 0,5116 MeV 1 u m a = masa (

12 C) / 12 = 1 6605·

-27^ kg = 931 5 MeV 1 u.m.a = masa (

12 C) / 12 = 1,6605·

27 kg = 931,5 MeV 1 MeV = 1,602· 10

-13^ J

Carga protón:

C

C^ l^ t ó

C

Carga electrón: -1,602·

-19^ C

Carga neutrón:

sin carga

Fuerza Nuclear Fuerte:

mantiene unidos a los nucleones (neutrones y protones) en elmantiene unidos a los nucleones (neutrones y protones) en el

reducido volumen del núcleo. V(r)^

  • Corto alcance • Independiente de la carga eléctrica • AtractivasR^ l i^

(^15) d b j d 10

  • Repulsivas por debajo de 10

-15^ m

  • No centrales • Son fuerzas saturadasMuy intensas (

MeV)

  • Muy(F i) intensas (~ MeV)p+^

n r (Fermi)-15^10 m = 1 Fermi

p+^ p+ 15 10 m = 1 Fermi

n^ n

La FNF supera la repulsión de la carga eléctrica de los protones yLa FNF supera la repulsión de la carga eléctrica de los protones yorigina un núcleo estable que sólo se puede romper con un aporteexterno de energía.

Defecto de Masa (

∆ m) y Energía de Enlace (

∆ E) :

Midiendo la variación entre la suma de la masa de los protones y

p^ y

neutrones cuando están separados y su masa cuando están juntosformando el núcleo, se puede deducir la energía de enlace entre ellos.

∆ m = (Z m

+ N m ) m

∆ m = (Z·m

+ N·m^ )-mp^ n

nucleo

∆ E =^ ∆ m·c

2

Número de nucleonesA=Z+NA=Z+NEnergía de enlace por nucleón^ ∆^ /A ∆ m/A

Número de nucleones A

RADIACTIVIDADRadiación Núcleo inestable^

Núcleo estable ¿Qué tipo de radiación se emite?Corpuscular:^

Partículas alfa:

4 ++^4  He^22

Electrones:^

-^00 e^ -1^1

- -1^1

Positrones:^

+^00 e^1 -1^1

Electromagnética: Radiación gamma

Electromagnética: Radiación gamma

¿Qué cambios se producen en la desintegración radiactiva de un núcleo? A XZ^ N^

4 ^2 A-4+YZ 2^ N 2

Alfa^ Z^

N^

2 2 Z-

N-

A X

0 -^ 

A +Y

XZ N^

^1 - +YN-1Z+^ +^ -^ n  p+^ e +^  Beta- A XZ^

N^

0 + ^1

A+YZ 1^ N+

Beta+^ Z^

N^

 1 -1^ Z-

N+

+^ +^ p^ n +^ e +^  A X*N (^) Z

^ A +XNZ^

Gamma^ Z^

N^

NZ

Penetración e^ Ionizaciónde la radiaciónde la radiación

N RACIÓNT PENET

¿Qué magnitudes caracterizan la radiactividad?¿^ g ACTIVIDAD: Aú d^ d^

i^ t^ i^

id d d^ ti

número de desintegraciones por unidad de tiempoUnidades: desintegración/s = Becquerelio = BqCONSTANTE DE DESINTEGRACIÓN:

Probabilidad por unidad de tiempo de que se produzca

p^

p^ q^

p

la desintegraciónUnidades: segundos

-1-1, horas, años

-1, … (tiempo

PERIODO DE SEMIDESINTEGRACIÓN: T

1/

Tiempo que tiene que transcurrir para que se hayaTiempo que tiene que transcurrir para que se hayadesintegrado

la^ mitad

de^ la^ población

de^ núcleos

radiactivos de la muestra.Unidades: segundos, horas, años, … (tiempo)

¿Cúal es el tratamiento matemático?Consideremos una muestra de N núcleos radiactivosDesintegracionesActividad =^

=^ · N

Tiempo A(desintegraciones)^0

/s -tt A(t)^ A^ A(t) =Ae^0 ^ = (ln2/T) constante de desintegración1/2 T: periodo de semidesintegración1/ A/2^0

p^ 1/

g T=300s1/2^0

1000 1500

2000 t (segundos)

FUENTES DE RADIOACTIVIDAD NATURAL  RADIACIÓN CÓSMICA

^ RADIACIÓN TERRESTRE ^ RADIACIÓN CÓSMICAa.^ Primariab.^ Secundaria

^ RADIACIÓN TERRESTREa.^ Radionucleidos primariosb.^ Radionucleidos secundariosc.^ Radionucleidos inducidos

FUENTES DE RADIOACTIVIDAD NATURAL

RADIACIÓN TERRESTRE

SERIES RADIACTIVAS: radionucleidos primarios y secundarios

(^232) SERIE Th

OTROS PRIMARIOS^40 K T= 1,3·101/^

9 años (desintegración: CE y

  • ) 87 Rb (^15 15) T = 4 8·10añosT= 4,8·10años1/2 (^) (desintegración: - ) (^235) SERIE U

FUENTES DE RADIOACTIVIDAD NATURAL

Radionucleidos secundarios: RADON

FUENTES DE RADIOACTIVIDAD NATURAL

ÚRADIONÚCLEIDOS INDUCIDOS^14 Formación de^

C^141 N^ +n^77

114 p+^ C^10

FUENTES DE RADIOACTIVIDAD NATURAL