ejercicos de representación gráfica de funciones por

Ejercicios: Física nuclear
mn = 1.0087u; m p = 1.0073 u; 1u = 1.66·10 –27 kg; c = 3·108 m/s
NA = 6.023 · 1023 mol – 1 e = 1.6 · 10 – 19 C 1u = 931.5 eV
1. Un núcleo tiene un defecto de masa de 1.5 u, ¿cuál es su energía de enlace por nucleón, medida en
MeV, si su número másico es 200?
2. Calcula las energías de enlace de los núcleos 31 H y 23 He . ¿Qué conclusión, acerca de la estabilidad
de los núcleos, se deduce de los resultados de las energías de enlace?
Datos: mHe3 = 3.016029; mH3 = 3.016049;
3. Dada la reacción 73 Li  11 H  42 He  42 He , determina:
a) La energía liberada en el proceso.
b) La energía media de enlace por nucleón del Li.
Datos: m(Li) = 7.0166 u; m(He) = 4.0026 u
4. La energía de ligadura del
27
13
Al es de 224.8 MeV. Halla su masa atómica.
5. Calcula la energía de enlace de
14
7
N y su energía de enlace por nucleón. m(N-14) = 13.99922 u
6. Uno de los núcleos más estables que existen corresponde al manganeso 55(Z = 25), cuya masa
atómica es 54.938 u. Calcula:
a) ¿Qué energía será preciso comunicarle para descomponerlo en sus correspondientes neutrones y
protones?
b) ¿Cuál es la energía de enlace por nucleón?
7. Calcula:
a) La energía media de enlace por nucleón de un átomo de
40
20
Ca , expresada en MeV.
b) La cantidad de energía necesaria para disociar completamente 1 g de
dicha energía en J. Datos: m(Ca) = 39.97545 u;
40
20
Ca , expresando
8. La erradicación parcial de la glándula tiroides en pacientes que sufre de hipertiroidismo se consigue
gracias a un compuesto que contiene el nucleido radiactivo del iodo 131I. Este compuesto se inyecta
en el cuerpo del paciente y se concentra en la tiroides destruyendo sus células. Determina cuántos
gramos del nucleido 131I deben ser inyectados en un paciente para conseguir una actividad de 3.7 ·
109 Bq (desintegraciones/s). El tiempo de vida medio del 131I es 8.04 días.
9. Las masas atómicas del 147 N y del 157 N son 13,99922 u y 15.000109 u respectivamente. Determina
la energía de enlace de ambos, en eV. ¿Cuál es más estable?
10. El 124
55 Cs tiene una vida media de 30.8 s. Si se parte de 6.2 g, se pide:
a) ¿Cuántos núcleos hay en ese instante?
b) ¿Cuántos núcleos habrá 2 minutos después? ¿Cuál será la actividad en ese momento?
11. Cuando un núcleo de 235
92 U captura un neutrón se produce un isótopo del Ba con número másico
141, un isótopo del Kr, cuyo número atómico es 36 y tres neutrones. Se pide calcular el número
atómico del isótopo del Ba y el número másico del isótopo del Kr.
222
12. El 226
88 Ra se desintegra radiactivamente para dar 86 Ru .
a) Indica el tipo de emisión radiactiva y escribe la ecuación de dicha reacción nuclear.
b) Calcula la energía liberada en el proceso.
Datos: Masas atómicas: Ra  226.0960 u; Ru  222.0869 u; He  4.00387
2
13. Cuando el 22
11 Na se bombardea con deuterones 1 H , se emite una partícula , ¿cuáles son el número
atómico y la masa atómica del núcleo resultante?
14. En una excavación arqueológica se ha encontrado una figura de madera cuyo contenido de 14 C es
de un 36% del que poseen las maderas actuales de la zona. Sabiendo que el período de
semidesintegración del 14 C es de 5570 años, determina la antigüedad de la figura encontrada.
15. ¿Cuál es el valor de la energía, expresada en eV, que se libera en la siguiente reacción de fusión?
3
3
4
1
1 H  1 H  2 He  2 0 n
16. Una muestra de material radiactivo tiene 3 · 1024 átomos.
a) En tres años reduce su número a la mitad, ¿cuántos átomos quedarán en 30 años?
b) ¿Cuánto vale el período de semidesintegración de dichos átomos?
17. En un determinado momento calculamos la existencia de 1.15·1014núcleos radiactivos en una
muestra. 10 días después contabilizamos 2 · 1013. Calcula:
a) El período de semidesintegración del elemento
b) ¿Cuánto tiempo tardará la muestra en reducirse a la décima parte?
18. Un detector de radiactividad detecta una velocidad de desintegración de 125 núcleos/minuto.
Sabemos que el período de semidesintegración es de 20 min. Calcula:
a) La constante de semidesintegración radiactiva.
b) La velocidad de desintegración una hora después.
19. El período de semidesintegración de un elemento radiactivo 238 X es de 28 años. Dicho elemento se
desintegra emitiendo partículas alfa.
a) Calcula el tiempo que tarda en reducirse un 10% del original.
b) Calcula la masa necesaria para formar 10 núcleos de He por segundo.