1. (J04) Se tiene un mol de un isótopo... días. Conteste razonadamente a las siguientes preguntas:

2º BACHILLERATO
8 Nuclear
IES SAHAGÚN DE CAMPOS. Departamento de Física y Química
PAU 2004-2011
1. (J04) Se tiene un mol de un isótopo radiactivo, cuyo período de semidesintegración es de 100
días. Conteste razonadamente a las siguientes preguntas:
a) ¿Al cabo de cuánto tiempo quedará sólo el 10 % del material inicial? (1,5 puntos)
b) ¿Qué velocidad de desintegración o actividad tiene la muestra en ese momento? Dar el
resultado en unidades del S. I. (1,5 puntos).
Dato: Número de Avogadro NA = 6,023·1023 átomos/mol.
2. (S04) Describa las reacciones nucleares de fisión y fusión? (1 punto). Explique el balance de
masa y de energía en dichas reacciones (1 punto).
3. (S04) ¿Qué se entiende por fuerzas nucleares? Describa las principales características de las
fuerzas nucleares, indicando en todo caso su alcance, dependencia con la carga eléctrica y su
carácter atractivo o repulsivo (2 puntos).
4. (S05) La actividad del 14C se puede usar para determinar la edad de algunos restos
arqueológicos. Suponga que una muestra contiene 14C y presenta una actividad de 2,8.107
Bq. La vida media del 14C es de 5730 años.
a) Determine la población de núcleos de 14C en dicha muestra (1,5 puntos).
b)¿Cuál será la actividad de esta muestra después de 1000 años? (1,5 puntos).
5. (S06) Una muestra arqueológica contiene 14C que tiene una actividad de 2,8107 Bq. Si el
periodo de semidesintegración del 14C es 5730 años, determine:
a. La constante de desintegración del 14C en s-1 y la población de núcleos presentes en la
muestra (2 puntos).
b. La actividad de la muestra después de 1000 años (1 punto).
6. (J06) Defina las siguientes magnitudes asociadas con los procesos de desintegración
radiactiva: actividad (A), constante de desintegración (), periodo de semidesintegración (T) y
vida media (). Indique para cada una de ellas la correspondiente unidad en el sistema
internacional de unidades (2 puntos).
7. (S07) El isótopo 214U tiene un periodo de semidesintegración de 250 000 años. Si partimos de
una muestra de 10 gramos de dicho isótopo, determine:
a) La constante de desintegración radiactiva (1,5 puntos).
b) La masa que quedará sin desintegrar después de 50 000 años (1,5 puntos).
8. (J08) El isótopo de fósforo 1532P , cuya masa es 31,9739 u, se transforma por emisión beta en
cierto isótopo estable de azufre (número atómico Z = 16), de masa 31,9721u. El proceso,
cuyo periodo de semidesintegración es 14,28 días, está acompañado por la liberación de
cierta cantidad de energía en forma de radiación electromagnética. Con estos datos:
a. Escriba la reacción nuclear y el tipo de desintegración beta producido. Calcule la
energía y la frecuencia de la radiación emitida (2 puntos).
b. Calcule la fracción de átomos de fósforo desintegrados al cabo de 48 horas para una
muestra formada inicialmente sólo por átomos de fósforo 3215P (1 punto).
9. (S08) Defina período de semidesintegración y vida media. ¿Cuál de estas dos magnitudes es
mayor? Razone la respuesta. (2 puntos).
10. (J09) La masa atómica de un núcleo, ¿es mayor o menor que la suma de las masas de las
partículas que lo constituyen? Explique qué relación existe entre la energía de enlace y la
mencionada diferencia de masas (2 puntos).
2º BACHILLERATO
8 Nuclear
IES SAHAGÚN DE CAMPOS. Departamento de Física y Química
PAU 2004-2011
11. (S10) Complete las siguientes ecuaciones nucleares, substituyendo los signos de interrogación por lo
que proceda:
a) 22888Ra → ??Ac + 0-1?
(1 punto)
209
205
?
84Po →
82Pb + ??
b) Explique brevemente el tipo de emisión que se produce en cada una de las ecuaciones
anteriores. (1 punto)
12. (S10) ¿Cómo es posible que el núcleo atómico sea estable teniendo en cuenta que los protones
tienden a repelerse entre sí debido a la interacción electrostática? (1 punto). La masa del núcleo del
átomo 147N, la masa del protón es mp = 1,0073 u y la masa del neutrón es mn = 1,0087 u. Calcule su
energía de enlace. (1 punto)