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VIDA MEDIA Y RADIACTIVIDAD INDUCIDA

VIDA MEDIA Y RADIACTIVIDAD INDUCIDA. PROFESOR: Luis Haro Elgueta. VIDA MEDIA DE LOS ELEMENTOS RADIACTIVOS.

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VIDA MEDIA Y RADIACTIVIDAD INDUCIDA

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  1. VIDA MEDIA Y RADIACTIVIDAD INDUCIDA PROFESOR: Luis Haro Elgueta

  2. VIDA MEDIA DE LOS ELEMENTOS RADIACTIVOS • Se ha comprobado que los isótopos de los elementos radiactivos presentan distintos grados de inestabilidad en el tiempo debido a que cada uno de ellos experimenta una serie radiactiva particular. • Para referirse a la velocidad con que ocurren las desintegraciones nucleares utilizamos el concepto de vida media. • Vida media ( t1/2 ) de un elemento radiactivo es el tiempo que tarda en desintegrarse la mitad de los átomos de cualquier sustancia radiactiva.

  3. VALORES DE LOS TIEMPOS DE VIDA MEDIA • Los valores de vida media de los isótopos radiactivos pueden variar desde fracciones • de segundos hasta millones de años. • El isótopo más inestable conocido es el Helio-5, su vida media es de 2 x 10-21 seg. • En cambio los isótopos U-235 y U- 238 tienen vidas medias muy largas, • 7,1 x 108 años y 4,5 x 109 años respectivamente.

  4. ¿Cómo calcular la vida media? • Ejemplo: Una muestra de Radón sufre inicialmente 7 x 104 desintegraciones por segundo (dps) de partículas alfa. Después de 6,6 días, sufre 2,1 x 104 dps. ¿Qué vida media tiene este radioisótopo? • Para calcular la vida media se utilizan las siguientes fórmulas: t1/2 = 0,693 / K K = constante de velocidad ln N / No = - K t No = Número de núcleos radiactivos iniciales N = Numero de núcleos en el tiempo t = tiempo de desintegración

  5. RESOLUCIÓN • DATOS: N0 = 7x104dps, N = 2,1x104dps, t = 6,6días ln2,1x104 = - k 6,6 días k = 0,18 días-1 7x104 Aplicando la fórmula de vida media: t1/2 = 0,693 t1/2 = 3,8 días 0,18 días-1

  6. EJEMPLO 2 • El grafico presenta la desintegración de una muestra de Co – 60 • 1.- Indicar la cantidad inicial del Co-60 • 2.- ¿Qué cantidad se desintegra en t½? ¿A cuantos años corresponde? • 3.- ¿Qué cantidad se desintegra en 2 t½? ¿A cuantos años corresponde? • 4.- ¿Qué cantidad se desintegra en 3t½? ¿A cuantos años corresponde? • 5.- ¿Cuál es el tiempo de vida media del Co-60?

  7. EJERCICIOS PROPUESTOS 1.- Un isótopo tiene un período de desintegración de 3 x105 años. a) Si la muestra inicial tiene 2,5 moles. ¿Qué cantidad de átomos hay en la muestra? b) Si al cabo de cierta cantidad de años la muestra tiene 1018 átomos. ¿Cuántos átomos quedan luego de una vida media? ¿Cuántos años deben transcurrir para que los átomos disminuyan a la cuarta parte?

  8. DATACIÓN RADIACTIVA • Es una técnica que se utiliza en arqueología, para determinar la edad de objetos de interés científico gracias a la desintegración del isótopo C – 14 • El C-14 se forma por acción de los rayos cósmicos (neutrones)sobre el N-14 (78%) • El C-14 se encuentra en el CO2 ……. Fotosíntesis • Morir ser vivo C-14 → N-14 + Beta

  9. EJERCICIOS PROPUESTOS 2.- En los huesos de un gato desenterrado en Egipto se han encontrado 0,125 gramos de C-14, cuya vida media es 5730 años. Se estima que la masa inicial de C-14 era de 0,5 gramos.¿Cuál es la antigüedad del fósil? Resp: 11460 años 3.- Se tiene una muestra de 20 g de Po-210, cuyo período de desintegración es de 138 días. ¿Qué cantidad quedará cuando hayan transcurrido 5 vidas medias? Resp: 0,625 g

  10. Origen de las radiaciones ionizantes • Radiactividad natural • Procedimientos médicos (radiografías, Quimioterapia, etc) • Basura nuclear • Radón • Explosiones nucleares

  11. RADIACIÓN • Se llama radiación a toda energía que se propaga en forma de onda a través del espacio. En el concepto radiación se incluye, desde la luz visible a las ondas de radio y televisión (radiaciones no ionizantes), y desde la luz ultravioleta a los rayos X o la energía fotónica(radiaciones ionizantes).

  12. IONIZANTES Y NO IONIZANTES • Radiaciones ionizantes : Se trata de ondas electromagnéticas de muy alta frecuencia (sobre los 2400 millones de MHz), que tienen la suficiente energía como para producir ionización (creación de partes eléctricamente cargadas, una positiva y una negativa), rompiendo los enlaces atómicos que mantienen a las moléculas unidas en las células. • Radiaciones no ionizantes : Se trata de ondas electromagnéticas de menor frecuencia que las ionizantes, que no tienen la suficiente energía como para romper los enlaces atómicos. En esta se incluyen la radiación ultravioleta, el visible, la radiación infrarroja, la radiofrecuencia y los campos de microondas, así como los campos eléctricos y magnéticos estáticos.

  13. EFECTO DE LAS RADIACIONES • El daño de las radiaciones depende de varios factores: a) El tipo de radiación b) La dosis recibida c) El tiempo de exposición d) El tipo de tejido afectado e) La sensibilidad individual

  14. COMO MEDIR LAS RADIACIONES • Para expresar el daño biológico en términos de la cantidad real de radiación absorbida, se utilizan el rem y el sievert (Sv). (1 Sv = 100 rem). • En Chile se estima que una persona recibe una dosis de radiación correspondiente a 0.003 Sv al año

  15. RADIACIÓN VS EFECTOS

  16. ACTIVIDAD • Una persona al tomarse una radiografía se está exponiendo a un radiación de aproximadamente 50 rem. a) ¿A cuántos Sv corresponden? b) ¿Qué consecuencia inmediata puede tener si se expone frecuentemente? c) ¿Qué medida precautoria debe tener?

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