FICHA E3-P05

Las ecuaciones de desintegración

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TipoSecundaria Dificultad Puntos7 pts Tiempo máx.12 min Media7 min Origen preguntaRedactado Verificación soluciónPropia sin verificar Completado con IA
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
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.
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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.