Prerrequisitos
- En toda reacción nuclear se conservan el número másico A y el número atómico Z (la carga)
- Desintegración α: emite un núcleo de helio (A = 4, Z = 2); β⁻: un neutrón pasa a protón y se emiten e⁻ y ν̄; β⁺: un protón pasa a neutrón y se emiten e⁺ y ν; γ: emisión de un fotón, sin cambio de A ni Z
- Poder de ionización y de penetración: las partículas más ionizantes son las menos penetrantes
Se estudian tres desintegraciones: (1) el uranio-238 (Z = 92) emite una partícula α; (2) el torio-234 (Z = 90) emite una partícula β⁻; (3) el sodio-22 (Z = 11) emite una partícula β⁺.
a
Escribe la ecuación de la desintegración (1) e identifica el nuclido hijo (símbolo, Z y A).
[2]
b
Escribe la ecuación de la desintegración (2) e identifica el nuclido hijo.
[2]
c
Escribe la ecuación de la desintegración (3) e identifica el nuclido hijo (Z = 10 para el neón).
[1]
d
Ordena las radiaciones α, β y γ de mayor a menor poder de penetración y de mayor a menor poder de ionización, e indica un material que detenga cada una.
[2]
Pistas progresivas
- 1General — en cada ecuación, la suma de A y la suma de Z deben ser iguales a ambos lados.
- 2Apartado a) — α es ⁴₂He: el hijo tiene A = 238 − 4 y Z = 92 − 2.
- 3Apartado a), concluye — nuclido hijo: torio-234 (Z = 90, A = 234).
- 4Apartado b) — en la β⁻, A no cambia y Z aumenta en 1; se emiten un electrón y un antineutrino.
- 5Apartado b), concluye — hijo: protactinio-234 (Z = 91, A = 234).
- 6Apartado c) — en la β⁺, A no cambia y Z disminuye en 1; se emiten un positrón y un neutrino. Hijo: neón-22.
- 7Apartado d) — α: muy ionizante, poco penetrante; γ: poco ionizante, muy penetrante.
Teoría básica
- α: ²³⁸U → ²³⁴Th + ⁴He: A baja 4 y Z baja 2. β⁻: Z sube 1. β⁺: Z baja 1. γ: no cambia A ni Z.
- Orden de penetración: α < β < γ. Orden de ionización: α > β > γ.
- Detienen: α, una hoja de papel (o unos centímetros de aire); β, unos milímetros de aluminio; γ, varios centímetros de plomo u hormigón grueso.
Refuerzo
Libro — Oxford Physics 2023 — Topic E.3 Radioactive decay, tipos de desintegración y radiaciones.
Cuadernillo — No aplica en este problema — conservación de A y Z; fórmulas de memoria en NM.
Vídeo —
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Apartado a) —
²³⁸₉₂U → ²³⁴₉₀Th + ⁴₂He. Nuclido hijo: torio-234 (Z = 90, A = 234).
Apartado b) —
²³⁴₉₀Th → ²³⁴₉₁Pa + e⁻ + ν̄. Nuclido hijo: protactinio-234 (Z = 91, A = 234).
Apartado c) —
²²₁₁Na → ²²₁₀Ne + e⁺ + ν. Nuclido hijo: neón-22 (Z = 10, A = 22).
Apartado d) —
Penetración (de mayor a menor): γ > β > α. Ionización (de mayor a menor): α > β > γ. Detienen: α, una hoja de papel; β, una lámina de aluminio de unos milímetros; γ, varios centímetros de plomo.