TEMA 1. Introducción a la radiación. Naturaleza y tipos de radiación. Interacción de la radiación CURSO DE CAPACITACIÓN PARA OPERADORES DE INSTALACIONES RADIACTIVAS. MÓDULO BÁSICO. Tema 1.2: •Radiación electromagnética. •Radiactividad y reacciones nucleares Cristina Llorente Aula Virtual- CIEMAT [email protected] 1 TEMA 1. Introducción a la radiación. Naturaleza y tipos de radiación. Interacción de la radiación 1. NATURALEZA DE LA RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICA (EM) 2. NÚCLEOS ESTABLES E INESTABLES 3. RADIACTIVIDAD. RADIACTIVIDAD NATURAL Y ARTIFICIAL 4. LEYES DE LA DESINTEGRACIÓN RADIACTIVA 5. TIPOS DE DESINTEGRACIONES 6. REACCIONES NUCLEARES 7. TIPOS DE REACCIONES NUCLEARES 2 TEMA 1. Introducción a la radiación. Naturaleza y tipos de radiación. Interacción de la radiación 1. NATURALEZA DE LA RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICA (EM) •Se conoce con este nombre al transporte de energía a través del espacio. •Se puede interpretar: como corpúsculo (partícula) o como onda naturaleza dual ONDA: La radiación EM sufre reflexión, difracción y refracción. Es la combinación de un campo eléctrico y otro magnético. Se propaga en el vacío con la velocidad de la luz c= 3·108 m/s. Cada onda está caracterizada por su frecuencia ν y su longitud de onda λ: c= λ· ν CORPÚSCULO: Pequeños paquetes o “bolitas” de energía sin soporte material, llamados fotones. Se comporta como si fueran partículas en procesos de intercambio de energía. La energía de los fotones es proporcional a su frecuencia ν, La constante de proporcionalidad es h=6.62·10-34 J·s es la constante de Planck: E= h· ν m= E h·ν c c = 2 2 = h λ ·c 3 TEMA 1. Introducción a la radiación. Naturaleza y tipos de radiación. Interacción de la radiación • La FRECUENCIA (v) representa el número de oscilaciones que efectúa el campo electromagnético en cada segundo y se expresa en hercios (1Hz=1s-1). • La LONGITUD DE ONDA (λ) representa la distancia más corta, que separa a dos puntos de la onda que se encuentran en la misma fase, o estado de oscilación; se mide en unidades de longitud. Frecuencia Hz 10 10 10 10 10 10 10 10 10 1 10 Telefonía móvil Energía eV 10 10 10 10 Nombre de la radiación 8 6 Longitud de onda m. 10 Rayos 10 4 Rayos X 10 2 10 Ultravioleta 10 10 10 10 10 -2 Visible Infrarrojo -4 UHF -6 -8 Onda corta TV 10 10 - 12 o 1 Anstron, A - 10 -8 -6 1 Micrón, m -4 -2 0 1 Centímetro, cm 1 Metro, m FM Onda media - 10 10 10 - 14 Onda larga 10 10 I O N I Z A N T E S 2 4 1 kilómetro, km N O I O N I Z A N T E S El conjunto de todas las radiaciones EM conocidas se puede ordenar de mayor a menor frecuencia (o longitud de onda) Esta ordenación constituye lo que se conoce como: ESPECTRO DE LA RADIACIÓN EM Órdenes de magnitud de la energía que transportan los fotones: Microondas: 0,0001-0,01 eV Luz visible: 1 eV Rayos X: 1.000-100.000 eV Rayos gamma: 10.000-1.000.000 eV 4 TEMA 1. Introducción a la radiación. Naturaleza y tipos de radiación. Interacción de la radiación LA RADIACIÓN EM IONIZANTE: RAYOS X Y GAMMA, γ La única diferencia entre los rayos X y gamma es su origen!! RAYOS X Rayos X: fotones de alta energía 1.000-100.000 eV Rayos X característicos: se originan al rellenarse vacantes en las capas energéticas profundas por electrones de órbitas muy poco ligadas, alejadas del núcleo atómico. Son característicos del núcleo que los produce. El origen se sitúa en la corteza electrónica en las desexcitaciones de los átomos La energía del fotón resultante del salto de un electrón entre dos niveles de energías E2 y E1 vendrá dada por: E2 - E1 = h·ν 5 TEMA 1. Introducción a la radiación. Naturaleza y tipos de radiación. Interacción de la radiación Rayos X producidos por Bremsstrahlung (radiación de frenado): Cuando una partícula cargada, en especial si su masa es pequeña (ejemplo: electrones), se frena por la presencia de los núcleos atómicos, emite un fotón de radiación de energía correspondiente a la diferencia de la energía cinética que inicialmente llevaba la partícula y la que tiene después de frenarse. Si al frenarse una partícula pierde toda su energía cinética (Ej.: 100 keV): el fotón resultante tendrá una energía igual a la que inicialmente llevaba esa partícula (Ej: 100 keV). Éste es el principio de funcionamiento de los equipos productores de rayos X. Radiación gamma: tiene su origen en el núcleo atómico. Cuando el núcleo atómico está en un nivel energético ↑al fundamental (radionucleido), se desexcitará emitiendo un fotón de energía (la banda del espectro de los rayos gamma). RADIACIÓN γ: fotones de alta energía 10.000-1.000.000 eV 6 TEMA 1. Introducción a la radiación. Naturaleza y tipos de radiación. Interacción de la radiación TEMA 1. Introducción a la radiación. Naturaleza y tipos de radiación. Interacción de la radiación 2. NÚCLEOS ESTABLES E INESTABLES La mayoría de los elementos que se encuentran en la naturaleza poseen núcleos estables: Z(t) y N(t)= cte (a no ser que artificialmente se les someta al bombardeo con otras partículas) Los elementos naturales, desde H (Z = 1) hasta el Pb (Z = 82) están compuestos por uno o varios isótopos con núcleos estables. Los elementos naturales con Z > ZPb hasta llegar al Uranio (Z=92) tienen núcleos más o menos inestables. Tienden, a lo largo del tiempo y con mayor o menor rapidez a la emisión espontánea de algunas de las partículas que los constituyen Al fenómeno de transformación nuclear espontánea se le llama radiactividad, y a los átomos que así se comportan, radionucleidos. 8 TEMA 1. Introducción a la radiación. Naturaleza y tipos de radiación. Interacción de la radiación La estabilidad o inestabilidad de los núcleos • Depende únicamente de la estructura del núcleo, • Es independiente de factores externos a éste (temperatura, presión, estado químico,…). • Está muy relacionada con la energía de enlace por nucleón de la especie nuclear en cuestión: a ↑(Eb /A) → ↑ estabilidad 118 elementos conocidos, 92 existen naturaleza en la ~3100 nucleidos conocidos ~ 340 existen en la naturaleza Z N A Núcleos estables Ejemplos Estables 274 PAR PAR PAR 165 4 208Pb 2 He,82 PAR IMPAR IMPAR 55 8O IMPAR PAR IMPAR 50 7 68 3Li ,29Cu IMPAR IMPAR PAR 4 2 6 10 14 1 H,3 Li, 5 B,7 N 17, 26Fe 57 9 TEMA 1. Introducción a la radiación. Naturaleza y tipos de radiación. Interacción de la radiación 3. RADIACTIVIDAD. RADIACTIVIDAD NATURAL Y ARTIFICIAL Radiactividad: emisión espontánea de partículas alfa, beta y rad. EM gamma Cuando un núcleo INESTABLE experimenta un proceso de desintegración radiactiva: se transforma en otro núcleo con una configuración MÁS ESTABLE. En los procesos radiactivos en los que se emiten partículas cargadas radiactividad alfa y radiactividad beta, el núcleo residual pertenece a una especie nuclear distinta de la del núcleo original: ¡¡transmutación de la materia!! En los procesos en que tan sólo se emite radiación electromagnética (radiactividad gamma) el núcleo residual pertenece a la misma especie nuclear que el originario, pero se encuentra en un nivel energético inferior. 10 TEMA 1. Introducción a la radiación. Naturaleza y tipos de radiación. Interacción de la radiación 3. RADIACTIVIDAD. RADIACTIVIDAD NATURAL Y ARTIFICIAL Radiactividad: emisión espontánea de partículas alfa, beta y gamma • El ritmo o rapidez de transformación espontánea es característico de cada radionucleido • Viene expresado por la llamada constante de desintegración: λ Cada elemento radiactivo tiene un ritmo de desintegración y una emisión CARACTERÍSTICAS. Cuando el núcleo residual originado en la desintegración de un radionucleido sea a su vez radiactivo se origina una cadena de desintegración, o familia radiactiva A A B B C C 11 TEMA 1. Introducción a la radiación. Naturaleza y tipos de radiación. Interacción de la radiación RADIACIÓN NATURAL Radiactividad terrestre: La mayoría de los radionucleidos terrestres pertenecen a tres series ó cadenas radiactivas naturales constituidas por elementos pesados. La existencia de estas series →T1/2 ~de la vida de la tierra (≈109 años). Serie del Torio: Se inicia en el Th-232 y finaliza en el Pb-208. T1/2=1.4·1010 años Serie del Uranio: Se inicia en el U-238 y finaliza en el Pb 206, T1/2=4.51·109 años. Serie del Actinio: Se inicia en el U-235y finaliza en el Pb -207. T1/2=7.18·108 años Rn, alfas + gammas. elementos radiactivos que a ninguna cadena radiactiva. Esto se debe a que T1/2 >>vida de la tierra. De estos el más importante es el K-40 Rayos cósmicos: •La Tierra se encuentra sometida a las radiaciones que proceden del espacio- RAYOS CÓSMICOS -cuyas fuentes son el Sol y el espacio interestelar. La atmósfera y el campo magnético terrestre proporcionan un blindaje natural que varía con la altura (mayor protección a nivel del mar) y con la distancia del ecuador a los polos (mayor protección en el ecuador). •Los rayos cósmicos desencadenan reacciones nucleares de alta energía produciendo radionucleidos que pueden llegar a la Tierra: cosmogénicos. C-14 12 TEMA 1. Introducción a la radiación. Naturaleza y tipos de radiación. Interacción de la radiación MAPA RADIOLÓGICO AMBIENTAL DE ESPAÑA (RAD. GAMMA) TEMA 1. Introducción a la radiación. Naturaleza y tipos de radiación. Interacción de la radiación RADIACIÓN ARTIFICIAL Isótopos radiactivos artificiales, resultantes de reacciones nucleares provocadas por el hombre • Los radionucleidos artificiales obedecen a las mismas leyes de desintegración que los naturales • No influye el origen de los radionucleidos en su forma de desintegración A comienzos del siglo XX los esposos Joliot-Curie al intentar medir la actividad de un emisor alfa en un contador Geiger provisto de ventana de aluminio, observaron que al retirar la fuente, el detector seguía contando 27 13 Al 27 30P, + 4 2 He ---> Al ( , n) 30 15 P 30 + 1 0 n P emisor beta positivo con un período T = 2,5 minutos 14 TEMA 1. Introducción a la radiación. Naturaleza y tipos de radiación. Interacción de la radiación 4. LEYES DE LA DESINTEGRACIÓN RADIACTIVA La desintegración es un proceso estadístico, no podemos conocer en qué momento tendrá lugar. Si tomamos un número muy grande N0 podemos conocer la ley que sigue el conjunto como promedio. Se demuestra que la probabilidad de desintegración se mantiene constante a lo largo del tiempo disminución es exponencial. La desintegración radiactiva obedece a una ley de decrecimiento exponencial, propia de todo proceso de naturaleza estadística, que queda expresado por la fórmula: -λ·t N = N0 · e Siendo N0 el número de átomos radiactivos iniciales. N el número de átomos presentes al cabo de un tiempo t por no haberse desintegrado todavía. λ la constante de desintegración. núcleo estable núcleo inestable núcleo inestable transformándose 15 TEMA 1. Introducción a la radiación. Naturaleza y tipos de radiación. Interacción de la radiación Constante de desintegración λ: probabilidad de que un determinado núcleo se desintegre en la unidad de tiempo subsiguiente a un instante inicial arbitrario. Es la misma para todos los núcleos de una misma especie y es independiente de factores externos. N = N0 · e -λ·t T1/2 = Periodo de Semidesintegración, o Período (T1/2 o T): intervalo de tiempo en el que el número de átomos inicial del radionucleido en cuestión se habrá reducido a la mitad Ln 2 0,693 = λ λ Definimos actividad, A, para una sustancia radiactiva, como el número de transformaciones nucleares por unidad de tiempo que se producen. Es proporcional al número de átomos radiactivos presentes y a su constante de desintegración A=λ·N -λ·t · A =A 0 e A0 la actividad inicial. A la actividad al cabo de un tiempo t. Se mide en Bequerelios (Bq) 1Bq=1s-1 S.I. 1 Ci =3.7×1010 Bq 16 TEMA 1. Introducción a la radiación. Naturaleza y tipos de radiación. Interacción de la radiación TEMA 1. Introducción a la radiación. Naturaleza y tipos de radiación. Interacción de la radiación Vida media τ Se puede saber “cuántos” pero no qué núcleos se desintegrarán La duración de la vida real de cada núcleo es impredecible, pero se puede calcular la esperanza de vida, igual a la vida media. τ=suma de la vida de todos los átomos/ total de átomos = 1 N0 t · d N = 0 1 N0 t 0 · N0 · · e - · t · dt = t · e 0 - · t · dt = 1 18 TEMA 1. Introducción a la radiación. Naturaleza y tipos de radiación. Interacción de la radiación 5. TIPOS DE DESINTEGRACIONES De acuerdo con la naturaleza de la radiación emitida, existen tres tipos fundamentales de procesos radiactivos: • radiactividad alfa, • radiactividad beta y • radiactividad gamma 19 TEMA 1. Introducción a la radiación. Naturaleza y tipos de radiación. Interacción de la radiación 1) DESINTEGRACIÓN ALFA NÚCLEOS DE HELIO POCO PENETRANTES: una hoja de papel o unos centímetros en aire la frenan - Depositan toda su energía en un recorrido muy corto. - Propias en la desintegración de núcleos pesados. - Suelen ir acompañadas de desintegración gamma - Desde el pto. de vista de los efectos biológicos, si alcanza el organismo es la más potencialmente lesiva. A Z X 226 86 235 Ra U 241 Am 226 Ra 222 Rn Y + 24 A 4 Z 2 222 84 Rn (Uranio) (Americio) (Radio) (Radón) 20 TEMA 1. Introducción a la radiación. Naturaleza y tipos de radiación. Interacción de la radiación La mayoría de los radionucleidos que emiten partículas alfa son núcleos pesados, con número másico A >140 El fenómeno es consecuencia de la repulsión eléctrica entre los protones del núcleo atómico. Cada radionucleido emisor de partículas alfa emite dichas partículas con energías bien precisas y definidas: espectro de energías es discreto. El núcleo residual tiene 2 protones menos y dos neutrones menos. Suele ir acompañado de emisión gamma. 4,23 Partículas 4,18 MeV 238 U 4 4,1 4,2 4,3 Energía (MeV) 21 TEMA 1. Introducción a la radiación. Naturaleza y tipos de radiación. Interacción de la radiación 22 TEMA 1. Introducción a la radiación. Naturaleza y tipos de radiación. Interacción de la radiación POLONIO-210 E: 5,4 MeV Emisor alfa; Periodo= 138,39 días. Usos: Mezclado o aleado con berilio, el polonio puede ser una fuente de neutrones. Eliminación de carga estática, Fuentes de calor para satélites artificiales o sondas espaciales. La sustancia radiactiva que mató al ex espía ruso se vende por Internet 20MINUTOS.ES / EFE. 28.11.2006 - 20:02h El polonio 210 se puede adquirir una pequeña cantidad por menos de 60 euros. La autopsia de Litvinenko se practicará el próximo viernes. El polonio 210, la sustancia radiactiva que causó la muerte del ex espía ruso Alexander Litvinenko, es uno de los venenos más letales que existen y está al alcance de cualquier internauta, según informa el San Francisco Chronicle. 23 TEMA 1. Introducción a la radiación. Naturaleza y tipos de radiación. Interacción de la radiación 2) DESINTEGRACIÓN BETA ELECTRONES : POSITRONES MÁS PENETRANTE: una lámina de aluminio o unos metros en aire la frenan - Depositan su energía en un recorrido más largo. - Se producen en núcleos con exceso de neutrones () o de protones () - Suelen ir acompañadas de desintegración gamma 137Cs 60 Co 14C 32 P 3H (Cesio) (1) (Cobalto)(1) (Carbono) (Fósforo) (Tritio) (1) Estos isótopos son emisores y dan lugar a otro isótopo radiactivo emisor 22Na 11C 15O 13N (Sodio) (1) (Carbono) (Oxígeno) (Nitrógeno) (1) Estos isótopos son emisores y dan lugar a otro isótopo radiactivo emisor Captura electrónica 24 TEMA 1. Introducción a la radiación. Naturaleza y tipos de radiación. Interacción de la radiación Desintegración βEs el resultado de la desintegración de un neutrón del núcleo que se transforma en un protón, un electrón que es emitido y otra partícula llamada antineutrino: 0 n p + e- + ν A Z X Y + e + A Z 1 14 6 C 14 7 N + e + Se da principalmente en núcleos que poseen un número excesivo de NEUTRONES. Los electrones se emiten en un intervalo de energía continua hasta un máximo de energía: espectro continuo: E[0, Emax] donde Emax es característica del núcleo en particular. Nº de Partículas 12 10 ~1/3 Emax 8 6 14 C 4 2 0 0 50 100 Energía (keV) 150 25 TEMA 1. Introducción a la radiación. Naturaleza y tipos de radiación. Interacción de la radiación 26 TEMA 1. Introducción a la radiación. Naturaleza y tipos de radiación. Interacción de la radiación Desintegración β+ • Consiste en la emisión de positrones por los núcleos atómicos. • Es el resultado de la transformación de un protón del núcleo en un neutrón, un positrón y un neutrino (). • El positrón es la antipartícula del electrón: su masa es igual a la del electrón pero su carga eléctrica es positiva. p n0 + + + e A Z X Y + e+ + A Z 1 13 7 N 13 6 + C + e + Se da principalmente en núcleos que poseen un número excesivo de PROTONES. Los protones se emiten en un intervalo de energía continua hasta un máximo de energía: espectro continuo. E[0, Emax] donde Emax es característica del núcleo en particular. Nª de Partículas 13 N ~1/2 Emax 1.24 MeV 0 0,3 0,5 0,8 ENERGIA CINETICA (MeV) 1 1,3 Aniquilación de positrones: cuando e+ pierden su Ecin. se aniquilan con electrones del medio. La totalidad de la masa de ambas partículas se convierte en energía, (2 fotones de 511 keV) 27 TEMA 1. Introducción a la radiación. Naturaleza y tipos de radiación. Interacción de la radiación 28 TEMA 1. Introducción a la radiación. Naturaleza y tipos de radiación. Interacción de la radiación Tomografía por emisión de positrones: PET Uso de emisores de positrones: aniquilación y emisión radiación gamma. Ej: Flúor-18, capaz de unirse a la glucosa y ser detectado mediante la emisión de señal radiactiva. Datación con el C-14 El carbono-14: emisor betaPeriodo: 5568 años. 29 TEMA 1. Introducción a la radiación. Naturaleza y tipos de radiación. Interacción de la radiación Compite con la desintegración + CAPTURA ELECTRÓNICA En átomos ricos en PROTONES, un electrón pueden ser capturado por el núcleo, asociándose a un protón y formando un neutrón. p + e- n + + A Z X e Y A Z 1 El átomo que experimenta CE, queda con una vacante en una capa profunda. Al producirse el reajuste electrónico va siempre acompañado de la emisión de rayos X característicos del átomo residual originado 30 TEMA 1. Introducción a la radiación. Naturaleza y tipos de radiación. Interacción de la radiación 31 TEMA 1. Introducción a la radiación. Naturaleza y tipos de radiación. Interacción de la radiación 3) DESINTEGRACIÓN GAMMA ENERGÍA (ondas electromagnéticas) MUY PENETRANTE: requiere materiales densos y pesados (una lámina de plomo, hormigón, etc.) para ser absorbidos. Un núcleo con un exceso de energía puede de forma espontánea emitir radiación . A* X A X + 137 60 Cs (Cesio) – ( -) -> Ba-137 Co (Cobalto) – ( -) -> Ni –60 99m Tc (Tecnecio) 32 TEMA 1. Introducción a la radiación. Naturaleza y tipos de radiación. Interacción de la radiación 33 TEMA 1. Introducción a la radiación. Naturaleza y tipos de radiación. Interacción de la radiación Transiciones isoméricas. • Después de una desintegración inicial, se produce inmediatamente (~10-10 segundos) la emisión de radiación gamma. • Algunos radionucleidos no liberan el exceso de energía tan rápido: lapso de tiempo de unos minutos o incluso horas antes de que se emita la radiación gamma. • A estos radionucleidos se les denomina metaestables y se les asigna el símbolo m tras el número de másico. • Pasado un tiempo, finalmente se emite radiación gamma. • A este proceso se le denomina transición isomérica. 99 42 TI Mo 99m43Tc + β - 9943Tc + γ 35 TEMA 1. Introducción a la radiación. Naturaleza y tipos de radiación. Interacción de la radiación ACCIDENTE NUCLEAR DE GOIANA, BRASIL, 1987 Cs-137: beta + gamma 661,6 keV Fuente de radioterapia abandonada en un barrio céntrico de Goiania. Se hurta la cápsula. Les llama la atención por su fosforescencia: rompen la cápsula. Lo venden a un negociante de chatarra. El chatarrero lo abre. En su interior encontró un fabuloso polvo azul que brillaba en la oscuridad. Fascinado por la novedad, regaló vasitos llenos de polvo a sus amigos y parientes. Se contaminaron 129. Cuatro murieron. 36 TEMA 1. Introducción a la radiación. Naturaleza y tipos de radiación. Interacción de la radiación 6. REACCIONES NUCLEARES REACCIONES NUCLEARES: procesos en los que un núcleo reacciona con otro núcleo, partícula o fotón, para producirse uno o más núcleos y partículas. La partícula inductora de la reacción se denomina "proyectil" El núcleo bombardeado, "núcleo blanco". Se genera un núcleo intermedio: núcleo compuesto (Vida media~10fs) en un estado excitado Tiende a la emisión de partículas o radiación, quedando finalmente un núcleo residual que en muchas ocasiones es radiactivo: B( p, p´)X ¡RADIACTIVIDAD ARTIFICIAL! BLANCO+proyectil(partícula o fotón desprendido)NÚCLEO RESIDUAL+partícula emergente 14 4 18 N + He 7 2 9F 17 1 O + 8 1H 14 N (, p) 17 O 37 TEMA 1. Introducción a la radiación. Naturaleza y tipos de radiación. Interacción de la radiación 7. TIPOS DE REACCIONES NUCLEARES I. Reacciones de dispersión. • Elástica • Inelástica II. Captura radiativa 26 Mg (p, γ) III. Fotodesintegración. 27 Al (γ, p) 26 Mg IV. Emisión de partículas. 26 Mg (p, α) 23 Na V. Fisión. VI. Fusión. 27 Al 1 U + 0n 235 92 2 1 3 137 52 Te + 97 40 1 Zr + 2 0 n 4 H + 2 He 2 He + 11H 38 TEMA 1. Introducción a la radiación. Naturaleza y tipos de radiación. Interacción de la radiación Tipos de reacciones nucleares. I. REACCIONES DE DISPERSIÓN: NO SE FORMA EL NÚCLEO COMPUESTO Colisión mecánica entre la partícula proyectil y el núcleo blanco. • COLISIÓN ELÁSTICA: La partícula cambia de dirección y cede parte de su energía cinética pero sin modificar la estructura del núcleo. • No se produce alteración atómica ni nuclear. • Se conserva la cantidad de movimiento y la energía. 39 TEMA 1. Introducción a la radiación. Naturaleza y tipos de radiación. Interacción de la radiación Tipos de reacciones nucleares. I. REACCIONES DE DISPERSIÓN b) COLISIÓN INELÁSTICA: La partícula choca con el núcleo y le cede suficiente energía como para provocar su excitación Se conserva la cantidad de movimiento, pero no de energía, dado que parte de la energía cinética se emplea en promover al núcleo a uno de sus niveles excitados. 40 TEMA 1. Introducción a la radiación. Naturaleza y tipos de radiación. Interacción de la radiación Tipos de reacciones nucleares. II. CAPTURA RADIATIVA (PROYECTIL, ) El núcleo compuesto emite radiación gamma (1 fotón o cascada de fotones) neutrón 113Cd (n, ) 114Cd (7.5 MeV) 1H (n, ) 2H (2.225 MeV) Frecuentes para neutrones lentos y térmicos En algunos casos el núcleo residual es estable La probabilidad de la reacción (n,) disminuye al aumentar la energía del neutrón, sobre todo en absorbentes de A bajo o medio 41 TEMA 1. Introducción a la radiación. Naturaleza y tipos de radiación. Interacción de la radiación Tipos de reacciones nucleares. III. EMISIÓN DE PARTÍCULAS (n,), (n,p) El núcleo compuesto emite partículas 6Li 14N (n,) 3H (n,p) 14C neutrón protón Típica de núcleos ligeros. En núcleos pesados hay una barrera coulombiana mayor 42 TEMA 1. Introducción a la radiación. Naturaleza y tipos de radiación. Interacción de la radiación Tipos de reacciones nucleares. IV. FOTODESINTEGRACIÓN (,p), (,n) El proyectil es un fotón Como el fotón solo aporta energía, y hay emisión de partículas: son reacciones endotérmicas 43 TEMA 1. Introducción a la radiación. Naturaleza y tipos de radiación. Interacción de la radiación Tipos de reacciones nucleares. V. FISIÓN Al absorberse el proyectil (fotón o partícula) se forma un núcleo compuesto muy inestable y altamente excitado, Este se escinde en dos o más fragmentos asimétricos. Se libera en el proceso 2 ó 3 neutrones y gran cantidad de energía E ~ 200 MeV /fisión 2, 3 neutrones 44 TEMA 1. Introducción a la radiación. Naturaleza y tipos de radiación. Interacción de la radiación Tipos de reacciones nucleares. VI. FUSIÓN Las reacciones de fusión tienen lugar cuando varios núcleos ligeros se unen para formar otro más pesado. Aunque se libera gran cantidad de energía, no se produce espontáneamente debido a la repulsión coulombiana de los núcleos ligeros reaccionantes 46 TEMA 1. Introducción a la radiación. Naturaleza y tipos de radiación. Interacción de la radiación GRACIAS DUDAS, PREGUNTAS… Y UN DESCANSO 47