Monografias.com > Física
Descargar Imprimir Comentar Ver trabajos relacionados

Química nuclear




Enviado por Pablo Turmero



    Monografias.com
    Observatorio Heliosférico Solar (SOHO) capturó esta
    imagen en negativo el 4 de noviembre de 2003 de la súper
    llamarada X28 cerca de un lado del sol.
    http://www.zippyvideos.com/6057513513649906/atomic_bomb_explosion/
    Introducción

    Monografias.com
    No estamos tan aislados de las radiaciones como creemos. Cada
    instante, intercambiamos decenas de miles de partículas
    con nuestro entorno. Sólo del espacio, recibimos unos 100
    mil neutrones cada hora.

    Monografias.com

    Monografias.com

    Monografias.com
    H 1 1 Nº atómico Z= protones protones + neutrones
    Nº másico = A (Gp:) p+ 1.-ESTABILIDAD E INESTABILIDAD
    NUCLEAR Nucleo neutrones + protones = positivo Corteza electrones
    = negativo (Gp:) n = Nº atómico Z = protones Nº
    másico A = protones + neutrones X Z A 1.1.- El
    Nucleo

    Monografias.com
    (Gp:) p+ (Gp:) n Protones y neutrones = nucleones Protones y
    neutrones juntos empaquetados en el núcleo poco espacio
    libre Volumen del núcleo es proporcional a la masa Radio
    10.000 veces menor que el del átomo

    Monografias.com
    Ley de Coulomb Fuerza de Coulomb = k q1q2 r2 Fuerza nuclear =
    fuerza de atracción entre los nucleones (Gp:) p+ (Gp:) n
    Es la más fuerte de las que se han descubierto Expresa el
    valor de atracción entre cargas opuestas Actúa
    entre protones, entre neutrones … y entre protones y
    neutrones

    Monografias.com
    (Gp:) a) Energía potencial entre un par de protones La
    naturaleza exacta de la fuerza nuclear aún no se conoce.
    Su valor es 30-40 veces la repulsión de Coulomb a muy
    corto radio de acción 1 X 10-13 cm Atracción
    Repulsión

    Monografias.com
    (Gp:) b) Energía potencial entre un protón y un
    neutrón Un neutrón y un protón no se repelen
    ni se atraen entre sí hasta que alcanzan la distancia a la
    que puede actuar la fuerza nuclear. Sin interacción
    Atracción Repulsión

    Monografias.com
    1.2.- Energía de unión nuclear E= mc2
    Energía en julios (kg m2 sg-2) Masa en kg Velocidad de la
    luz en m/sg Al tratar con las fuerzas nucleares y
    partículas subatómicas es cuando tenemos que
    considerar más seriamente esta relación En la mayor
    parte de las reacciones químicas el cambio de masa es
    demasiado pequeño para ser considerado La equivalencia
    entre la masa y la energía fue formulada por Albert
    Einstein en la célebre ecuación Se conservan: la
    masa y su equivalente en energía o la energía
    más su equivalente en masa

    Monografias.com
    No se ha encontrado ningún modo de combinar directamente
    los protones y los neutrones para formar un núcleo.
    definimos la energía de unión nuclear como la
    energía que se liberaría en la combinación
    de los nucleones para formar un núcleo. Sin embargo masa
    de un átomo masa total de los electrones, los protones y
    neutrones Esta diferencia representa la energía que
    mantiene unido al núcleo la energía de unión
    nuclear la energía de unión nuclear

    Monografias.com
    EJEMPLO La masa atómica real del Ca es de 39,96259 uma.
    Encontrar la enegía de unión para este
    núclido, utilizando 1,008665 uma para la masa de un
    neutron y 1,007825 uma para la masa del hidrógeno
    atómico. El cambio de masa en la formación de un
    átomo de 4020Ca de 20 neutrones y 20 átomos de
    hidrógeno es: = – 0,36721 uma Dm= (masa del
    núclido) – (20) (masa del neutrón) -(20)(masa del
    hidrógeno) = (39,96259 uma) -(20)(1,008665 uma) -(20)
    (1,007825 uma)

    Monografias.com
    Habitualmente, las energías se expresan en millones de
    electrón voltios (MeV) en vez de julios, cuando se trata
    de procesos nucleares. Para convertir esta masa, en uma, en
    kilogramos: (-0.36721 uma)(1,6605655 ·10-27 kg/uma)=
    -6.0978 ·10-28 kg De acuerdo con la teoría de
    Einstein masa-energía, el equivalente energético de
    esta masa se calcula de este modo: E = mc2 = (-6,0978
    ·10-28 kg)(2,9979 ·108 m/seg)2 = – 5,4804 ·
    10-11 kg m2/seg2 = – 5,4804 · 10-11 J

    Monografias.com
    (- 5,4804 · 10-11 J) (1 MeV /1,6021892 · l0 -13 J)
    = 342,06 MeV Utilizando el factor de conversión 1 MeV =
    1,6021892 · 10-13 J nos da Puesto que a energía de
    unión se considera positiva, tenemos como respuesta un
    valor de 342,06 MeV para la energía de unión del
    4020Ca

    Monografias.com
    Las reacciones nucleares tienen energías que son del orden
    de uno o más millones de veces superiores a las de las
    reacciones químicas. La energía de unión por
    nucleón (denominada también energía de
    unión media) es la energía de unión nuclear
    de un núcleo dividida por el número de nucleones de
    este núcleo. La energía de unión por
    nucleón es más útil que la energía de
    unión nuclear, para comparar la estabilidad de un
    núcleo con la de otro.

    Monografias.com
    El hierro y el níquel se hallan entre los elementos
    más abundantes del universo y su estabilidad contribuye a
    eso C Los elementos posteriores al carbono tienen energías
    de unión por; nucleón que varían entre unos
    7.5 y 8,8 MeV Al aumentar la energía de unión,
    más estable es el núclido. más estables ?
    números másicos intermedios 40 – 100 el
    máximo corresponde a hierro, cobalto y níquel.
    elementos más pesados la energía de unión
    por nucleón desciende 7,5 MeV

    Monografias.com
    La conversión de elementos de número másico
    más pequeño o más grande en elementos de la
    mitad de la curva libera energía

    Monografias.com
    La fusión nuclear es la combinación de dos
    núcleos ligeros para dar un núcleo más
    pesado de número másico intermedio
    Conversión La fisión nuclear es la división
    de un núcleo pesado en dos núcleos más
    ligeros de número másico intermedio pueden
    formarse, también, otras partículas. unión
    división La masa total de los núcleos implicados
    disminuye en ambos procesos se libera energía.

    Monografias.com
    1.3.- Radioactividad La radioactividad es la emisión
    espontánea, por parte de núcleos inestables, de
    partículas o de radiación electromagnética,
    o de ambas. Los isótopos que se descomponen
    espontáneamente de este modo, se denominan isótopos
    radioactivos (o radioisótopos).

    Monografias.com
    Natural descomposición de los isótopos radioactivos
    que se encuentran en la naturaleza. Artificial la
    descomposición de los isótopos radioactivos
    obtenidos por el hombre. La radioactividad puede ser: Los
    isótopos estables no se descomponen
    espontáneamente

    Monografias.com
    Los tres tipos de emanaciones de los elementos radioactivos
    naturales se designaron por las tres primeras letras del alfabeto
    griego: a,b y g Estas emanaciones están caracterizadas por
    sus masas relativas, o carencia de masa, y su comportamiento en
    un campo eléctrico

    Monografias.com
    Los rayos a (rayos alfa) tienen carga positiva y una masa
    relativamente grande en comparación con la de los rayos b
    (rayos beta), cargados negativamente. Los rayos g son neutros y
    no tienen masa. Aunque al principio no se sabía que eran,
    luego se les identificó como un tipo altamente penetrante
    de radiación electromagnética o una forma de luz
    más energética que la luz visible. explosiones de
    rayos gamma

    Monografias.com
    Rayos g · Los rayos gama están constituidos por
    radiación electromagnética, de la misma naturaleza
    que la luz ordinaria, pero con una longitud de onda mucho menor.
    · son eléctricamente neutros, es y no son desviados
    por campos eléctricos o magnéticos · tienen
    un poder de penetración en la materia que es mucho mayor
    que las partículas y alfa· Los rayos gama fueron
    descubiertos por Paúl Villard. Partícula a ·
    Los rayos alfa son partículas con carga positiva. No
    están constituidos por radiación (energía
    electromagnética) · se mueven comparativamente con
    mucha lentitud, aproximadamente 20 000 km/s y con muy leve poder
    de penetración · está formada por dos
    protones y dos neutrones; es decir, es idéntica al
    núcleo del Helio. Partícula b · Los rayos
    beta son un flujo de electrones · se mueven con una
    velocidad muy cercana a la de la luz (300 000 km/s) · son
    partículas subatómica de mayor poder de
    penetración que las partículas alfa.

    Monografias.com
    TIPOS DE RADIACIÓN ALFA: núcleos de Helio ( = 2
    protones + 2 neutrones) BETA: electrones GAMA: luz (ondas
    electromagnéticas)

    Monografias.com

    Monografias.com
    Rutherford y Frederick Soddy concluyeron en 1902: en el proceso
    de descomposición radioactiva un elemento se transforma o
    se transmuta en otro elemento. Rutherford había hecho la
    siguiente observación: «Por amor de Dios, Soddy, no
    lo llamemos transmutación; nos cortarán la cabeza
    por alquimistas»

    Monografias.com
    La alquimia en la cultura popular es citada con mayor frecuencia
    en novelas, películas y espectáculos resumido al
    proceso usado para transformar plomo (y otros metales) en oro.
    Otra de las metas de la alquimia es la búsqueda de la
    piedra filosofal, con la que lograr la habilidad para transmutar
    las substancias impuras en su forma más perfecta, oro en
    la naturaleza metálica y la vida eterna en la naturaleza
    animal.

    Monografias.com
    1.4.- Isótopos Cuatro quintos de los elementos se
    encuentran en la naturaleza como mezclas de isótopos Un
    isótopo natural que se encuentra en la naturaleza y puede
    ser estable o radioactivo = isótopo artificial

    Monografias.com
    Un tercio aproximadamente de los elementos poseen isótopos
    naturales radioactivos Todos los isótopos de los elementos
    más pesados que el Bi son radiactivos Casi todos los
    isótopos naturales radiactivos, de abundancia mesurable,
    se descomponen muy lentamente y existen desde que se formó
    la Tierra Son excepciones el tritio (hidrógeno-3), muy
    escaso, y el carbono-l4. Estos dos núclidos se
    están formando continuamente al bombardear otros
    núclidos con rayos cósmicos (Gp:) p+ (Gp:) p+ (Gp:)
    e-

    Monografias.com
    Propiedades físicas y químicas de los
    isótopos Las diferencias son mayores con lo
    isótopos de los elementos más ligeros y son
    máximas con los del hidrógeno (A = 1,2,3). Los
    isótopos del mismo elemento tienen, básicamente,
    las mismas: propiedades físicas y químicas. su
    separación es muy difícil Los isótopos del
    mismo elemento experimentan las mismas reacciones
    químicas. la velocidad de las reacciones: puede diferir
    ligeramente la diferencia en la velocidad aumenta al aumentar la
    diferencia relativa en el número másico

    Monografias.com
    2H2O ? H2 + O2 2D2O ? D2 + O2 + lenta ? Se puede producir agua
    deuterada Se pueden separar….

    Monografias.com
    separación por difusión gaseosa separación
    por centrifugación gaseosa separación
    aerodinámica separación por intercambio
    químico separación por intercambio iónico
    separación de isótopos por
    «láser» de vapor atómico
    separación de isótopos por
    «láser» molecular separación de plasma
    separación electromagnética Los isótopos
    más pesados deben separarse por métodos
    físicos. Uno de los principales obstáculos a
    superar en la fabricación de la primera bomba
    atómica fue el aislamiento de una cantidad lo bastante
    grande de uranio-235

    Monografias.com
    – Para elementos más ligeros la relación
    neutrón-protón es 1: 1. – Para los núcleos
    más pesados, el número de la relación
    neutrón-protón es 1,5 1.5.- Relación
    neutrón-protón estabilidad del núcleo
    relación entre neutrones y protones

    Monografias.com
    “PARECE que…” Los neutrones adicionales
    proporcionan la fuerza nuclear adicional que se necesita para
    mantener reunidos a un número mayor de protones dentro del
    núcleo. Cuando el número atómico llega a ser
    83, ni los neutrones adicionales son suficientes para mantener la
    estabilidad y todos los núclidos de Z > 83 son
    inestables y radioactivos.

    Monografias.com
    83

    Monografias.com
    “PARECE que…” Los neutrones adicionales
    proporcionan la fuerza nuclear adicional que se necesita para
    mantener reunidos a un número mayor de protones dentro del
    núcleo. Cuando el número atómico llega a ser
    83, ni los neutrones adicionales son suficientes para mantener la
    estabilidad y todos los núclidos de Z > 83 son
    inestables y radioactivos. Para cada carga nuclear es necesaria
    una relación neutrón-protón, dentro de un
    margen determinado, para la estabilidad. la radioactividad es la
    transformación de núcleos inestables en
    núcleos con relaciones neutrón-protón
    más favorable.

    Monografias.com
    Los núclidos con demasiados protones se encuentran por
    debajo de la curva de núcleos estables y se desintegran de
    modo que el resultado neto es la conversión de un
    protón en un neutrón. Los núclidos con
    demasiados neutrones se encuentran por encima de la curva de
    núcleos estables se descomponen de modo que el resultado
    neto es la conversión de un neutrón en un
    protón.

    Monografias.com
    1.6.-Vida media Es el tiempo necesario para que se desintegren la
    mitad de los núcleos presentes en una muestra de un
    isótopo radioactivo. Una forma adecuada de caracterizar a
    un isótopo radioactivo es por su vida media La vida media
    de un isótopo dado es siempre la misma ; no depende de
    cuántos átomos se tengan o cuánto tiempo
    hayan estado allí.

    Monografias.com
    El margen de vidas medias de los isótopos radioactivos
    oscila desde unos pocos microsegundos hasta 1.015 años El
    carbono-14 A mediados del siglo pasado, el químico
    norteamericano Willard Frank Libby (1908-1980) y sus
    colaboradores desarrollaron un método basado en la
    desintegración del carbono-14, radiactivo, que sirve para
    calcular edades entre unos cientos de años hasta 50 000
    años.

    Monografias.com
    ESTA PRESENTACIÓN CONTIENE MAS DIAPOSITIVAS DISPONIBLES EN
    LA VERSIÓN DE DESCARGA

    Nota al lector: es posible que esta página no contenga todos los componentes del trabajo original (pies de página, avanzadas formulas matemáticas, esquemas o tablas complejas, etc.). Recuerde que para ver el trabajo en su versión original completa, puede descargarlo desde el menú superior.

    Todos los documentos disponibles en este sitio expresan los puntos de vista de sus respectivos autores y no de Monografias.com. El objetivo de Monografias.com es poner el conocimiento a disposición de toda su comunidad. Queda bajo la responsabilidad de cada lector el eventual uso que se le de a esta información. Asimismo, es obligatoria la cita del autor del contenido y de Monografias.com como fuentes de información.

    Categorias
    Newsletter