A ≠ Z

Átomo
 Posee protones y neutrones
 Estos se llaman Nucleones
 Alrededor giran los electrones en
forma de nube
 Son eléctricamente neutro
 Por
eso
Z(número
de
Protones)=Ne(Número de Electrones)
Átomo
 Su dimensión son:
Átomo 10 (Exp -10) m
Núcleo 10 (Exp -12) m
 La configuración atómica es estable
 Los electrones que giran en las orbitas
permitidas no radian
 El modelo no colapsa.
Propiedades de las partículas
Protón
 Masa 1.6(exp -27) kg
 Carga Positiva igual
a la del electrón.
Electrón
 Masa 9.1(exp -31) kg
 Carga
Eléctrica
negativa cuyo valor es
-1.602 (exp -31) C.
Neutrón
 Masa aprox = a la
del protón
 Carga: No posee
carga eléctrica.
Electrones
 Giran en orbitas alrededor del
núcleo
 En niveles de energía K, L, M, N, O,
P, Q.
 Se mantienen en orbitas por una
cantidad
de
ligadura(En) fija
energía
de
Electrones
 Los Electrones en capas internas
más cercanas al núcleo están más
fuertemente ligados al núcleo
 Los Electrones en las capas más
externas están débilmente ligado
 Cuando el átomo se ioniza, el
átomo tendrá una carga positiva,
por la perdida de uno o mas
electrones
Núcleo
El número de protones y neutrones en el núcleo se puede
calcular:
Número Másico
A
Número de Protones
Z
A=Z+N
X
Símbolo
N
Número de Neutrones
Donde:
A = Número Másico
Despejando el Número de
Z = Número de Protones
Neutrones
N=A-Z
N = Número de Neutrones
Ejemplos
Completa los cuadros que el faltan en la siguiente tabla
Símbolo
Protones
Electrones
Z
A
N
Cl
17
17
17
36
19
Ca
El Valor de A
se tiene que
redondear
hacia arriba
Sb
K
S
N=A–Z
N = 36 – 17= 19
Definición
La estabilidad Nuclear es el equilibrio entre las fuerzas de
repulsión eléctrica de los protones y la fuerza atractiva
nuclear de corto alcance, que experimentan los protones y
neutrones del núcleo.
La relación entre el número de protones(Z) y neutros(N) es
por lo tanto la clave para la estabilidad del núcleo.
 Para núcleos ligeros N es aproximadamente igual a Z
 Es decir la relación entre N y Z es 1 (N/Z = 1)
 Si se cumple esta relación el núcleo es estable.
Definición
 Para núcleos Pesados la estabilidad se consigue con
mayor numero de neutrones.
 La relación N entre Z puede llegar a ser hasta 1.56
(N/Z=1.56)
 Desviándose del valor 1, por lo tanto se dice que el
nucleó es inestable
Reglas de Estabilidad
 Todo núcleo con 2, 8, 20, 28, 50, 82, 126,
neutrones o protones, son estables. Son
los llamados números mágicos, que
corresponden
a
capas
nucleares
completas.
 Todo núcleo con Z menor o igual a 20,
que presenta relación neutrón, protón
(N/Z) igual a 1 es estable.
 Todo núcleo con Z mayor que 20, menor a
84,
que
presenta
relación
neutrón, protón (N/Z) entre 1 y 1.5 es
estable.
 Los núcleos con Z menor a 84 son más
estables que los que tienen Z mayor a 84.
 Todos los núcleos con números de
nucleones pares son más estables que los
impares
Definición de Nucleídos
Un
nucleído
es
aquella
especie
nuclear que tiene un valor especifico
para el número de protones(número
atómico)
y para el número de
neutrones, N.
Los nucleídos con un mismo valor de
Z, pero diferente N, son Isotopos del
elemento químico de número atómico
Z
Clasificación de los nucleídos
Isotopos
El nombre de isotopo se debe a que ocupan el mismo lugar
en la tabla periódica porque pertenecen al mismo elemento
ISO = IGUAL
TOPO = LUGAR
 Llamados hílidos
 Son núclidos de un mismo
elemento químico
 Poseen igual número de protones
 Diferente número de neutrones
 Diferente número de masa
Isobaros
ISO = IGUAL
BAROS = MASA
 Pertenecen a elementos diferentes
 Poseen igual número de masa
 Diferente numero atómico
 Diferente número de neutrones
 Igual número de nucleones fundamentales
 Propiedades físicas y químicas diferentes
Isótonos
 Pertenecen
a
elementos
diferentes
 Poseen diferente numero
de protones
 Igual número de neutrones
 Tienen diferentes números
de masa
 Propiedades
físicas
químicas diferentes
y
En Resumen
= Z
≠ A
IsótoPos
IsótoNos
A
40
Ca
Z 20
20
N
6
A
12
C
6
Z
C
Z
=
≠ Z
≠ A
= N
IsobAros
A
39
A
K
Z 19
=
A
12
40
20
N
Z
20
=
Ca
= A
≠ Z
A
40
18
Ar
Z
Definición
La radiactividad es un fenómeno físico
por el cual algunos cuerpos o
elementos
químicos,
llamados
radiactivos, emiten radiaciones que
tienen la propiedades:
 impresionar placas fotografías,
 ionizar gases,
 producir fluorescencia,
 atravesar cuerpos opacos a la luz
ordinaria
Por eso se le denomina radiaciones
Ionizantes
Clasificación
Natural
Manifestada por los Isótopos que se
encuentra en la naturaleza.
Radiactividad
Artificial
Manifestada por los radioisótopos
producidos en transformaciones
artificiales.
Historia
 A. Henri Becquerel (1852 – 1908).
Descubre por casualidad las
radiaciones nucleares.
 Con una placa fotográfica
guardada en un cajón, cuando
lo guardo con un compuesto
de Uranio, la placa quedo
Impresionada.
 En 1896 Becquerel le llamo a esa
radiactividad
“
Radiactividad
Natural”
 Los
núcleos
inestables
son
aquellos que emiten Radiación sin
razón aparente
Historia
 Estos núcleos emiten partículas
debido a que es la única forma en
que pueden adquirir estabilidad.
 Pierre y Marie Curie: descubren el
Polonio (Z=84) y el Radio (Z=88),
que generaban a un más
radiaciones nucleares.
 Los Curie trabajaron con un
mineral que contenía Uranio, a
demás de Bi, Ba, y Pb (1903)
 Rutherford establece la existencia
de dos tipos de radiaciones (alfa y
Beta) 1897.
Historia
 Elster y Geifel determinan la ley
de desintegración radioactiva en
1899
 Paul Villard descubre los Rayos
(Gamma) en 1900.
 Soddy en 1921
 Egon Von Schweidler deduce la
ley
haciendo
probabilísticas.
consideraciones
Leyes de Desintegración
Descritas por Frederick Soddy y Kasimir Fajans
 Cuando un átomo radiactivo
emite una partícula alfa, la
masa del átomo (A) resultante
disminuye en 4 unidades y el
numero atómico Z en 2.
 Cuando un átomo radiactivo
emite una partícula beta, el
número atómico (Z) aumenta o
disminuye en una unidad y la
masa atómica (A) se mantiene
constante.
Leyes de Desintegración
Descritas por Frederick Soddy y Kasimir Fajans
 Cuando un núcleo excitado
emite radiación gamma, no
varía ni su masa ni su número
atómico, sólo pierde una
cantidad de energía.
Desintegración Alfa
 Las partículas alfa son núcleos
de helio y se componen de dos
protones y dos neutrones.
 Así un núcleo que emite una
partícula alfa, se convierte en
otro núcleo cuyo número
atómico Z es dos unidades
menor, y su número másico A es
cuatro unidades menor.
A
Z
X
A-4
Z-2
Y
+

Desintegración Beta Negativo
 Las partículas Beta Negativo son
electrones
(carga
–e)
procedentes
de
núcleo
radiactivo.
 Así un núcleo que emite una
partícula Beta Negativo, se
convierte en otro núcleo cuyo
número atómico Z es una unidad
mayor, y su número másico A es
el mismo.
A
A
Z
X
Z+1
Y
+
+v
Desintegración Beta Positivo
 Las partículas Beta Positiva son
positrones (carga +e) con la misma
masa y spin que los electrones pero con
carga positiva.
 Así un núcleo que emite una partícula
Beta Positivo un protón es reemplazado
por un neutrón con lo que se convierte
en otro núcleo cuyo número atómico Z
es una unidad menor, y su número
másico A es el mismo.
A
A
Z
X
Z -1
Y
+
+v
Captura Electrónica
 Algunos núcleos pueden captura electrones en orbitas
muy penetrantes, Esta CE supone el reemplazo en el
núcleo de un protón por un neutrón emitiendo un
neutrino.
A
Z
X+ e
A
Z -1
Y+ v
Vida Media de los Isótopos
Las vidas medias de los isótopos nucleares pueden clasificarse desde
microsegundos hasta llegar a miles de millones de años. Estos son
algunos ejemplos:
Carbono14 – 5.730±40 años.
Uranio 235 – 704 años.
Uranio 238 – 4.470 millones de años.
Uranio 239 – 23.5 minutos.
Cobalto 60 – 5.271 años.
Carbono 10 – 19.4 segundos.
Radón 222 – 3.82 días.
Yodo 131 – 8.02 días.
Radio 226 – 1.602 años.
Cesio 137 – 30.07 años.
Bismuto 207 – 31.55 años.
Estroncio 90 – 28.90 años.
Cadmio 109 – 462.6 días.
Oxígeno 15 – 122 segundos
Espectro Electromagnético
Espectro Electromagnético
Espectro Electromagnético
Unidades de Radiactividad
Ley de Decaimiento
Esta ecuación representa la variación con el
tiempo del número de átomos de una sustancia
radiactiva que se desintegra de
modo sencillo
Donde:
A(t): Actividad Final
A0: Actividad Inicial
 : Constante de Desintegración
T: Periodo de Desintegración
t : Tiempo
𝐴 𝑡 = 𝐴0 𝑒
−
0.693 ∗ 𝑡
𝑇
Ley de Decaimiento
Esta ecuación representa la variación con el
tiempo del número de átomos de una sustancia
radiactiva que se desintegra de
modo sencillo
𝐴 𝑡 =
0.693 ∗ 𝑡
−
𝑇
𝐴0 𝑒
Donde:
A(t): Actividad Final
A0: Actividad Inicial
 : Constante de Desintegración
T: Periodo de Desintegración
t : Tiempo
Vida Media de los Isótopos