Isótopos: son núclidos que tienen el mismo número de

Colegio Santa Gema Galgani
Física: 4° Medio
Guía de Estudio F4.8
Unidad 8: Isótopos y Radiactividad
Profesor: Juan Pedraza
En la unidad anterior habíamos visto lo que era un isótopo y las cuatro fuerzas
de la naturaleza, ahora profundizaremos el tema, nos introduciremos en la
Radiactividad (No radioactividad) y en la relación materia y energía.
Empezaremos recordando los isótopos del hidrógeno:
ISOTOPOS DEL HIDROGENO
Para que tengas presente:
Isótopos: son núclidos que tienen el mismo número de protones (Z),
pero diferente número de neutrones (N). Es el mismo elemento.
Isótonos: son núclidos que tienen el mismo número de neutrones (N),
pero diferente número de protones (Z). Son elementos diferentes.
Isóbaros: son núclidos que poseen igual número másico (A), pero
diferentes números de protones (Z) y neutrones (N). Son elementos
diferentes.
1 ESTABILIDAD NUCLEAR
Cuando vemos y palpamos todo lo que esta a nuestro alcance, estamos
convencidos de que se trata de un material estable, sin embargo, los núcleos
de algunos isótopos pierden o liberan en forma natural partículas y energía
nuclear, lo que conocemos como radiactividad.
Existen elementos que poseen núcleos estables y otros, poseen núcleos
inestables.
En nuestro planeta existen de manera natural un poco más de 90 elementos.
Algunos en gran cantidad y otros a niveles de trazas. Todos estos elementos
poseen isotopos estables e inestables (radiactivos), siendo los estables
aproximadamente 284.
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Por ejemplo, el hidrogeno, el más liviano de los elementos, posee dos isótopos
estables: protio (comunmente denominado hidrogeno) y deuterio; otro isotopo
de hidrogeno, el tritio (T 31), es radiactivo.
¿Cuál puede ser la razón física de que un núcleo sea estable o
inestable? los constituyentes principales del núcleo son los protones de carga
positiva y los neutrones que carecen de carga. Si los protones son positivos y
están confinados en una zona muy pequeña junto con los neutrones, ¿por qué
los protones no se repelen entre si, desintegrando el núcleo?
Como ya habíamos visto, en el mundo de la física se conocen 4 tipos de
interacciones o fuerzas: las gravitacionales, electromagnéticas, interacciones
débiles y las interacciones fuertes.
Las que imperan en los núcleos son las interacciones fuerte y débil, también
llamadas fuerzas nucleares. Son de muy corto alcance, teniendo efecto solo al
interior del núcleo, sin influencias sobre la estructura electrónica de los átomos
ni en la física macroscópica. Las fuerzas nucleares son las responsables de la
estructura de los núcleos y están relacionadas con el elevado contenido
energético nuclear.
Ahora tienes tres videos:
Veamos que fuerzas tienen que ver con la:
ESTABILIDAD EN EL NUCLEO
Los estados de la materia y la íntima relación entre:
MATERIA Y ENERGIA
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Coge lápiz y papel para anotar lo más importante del documental:
¿QUE ES LA RADIACTIVIDAD?
Te entregamos un resumen de las radiaciones que acabas de ver:
Y un informativo que nos habla del grado de exposición a la radiación
y cuales son sus
EFECTOS
El capítulo siguiente (2 Energía nuclear de enlace) te lo
puedes saltar y retomar a partir del 3 Reacciones Nucleares si
no vas a dar la PSU en ciencias
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2 Energía nuclear de enlace o energía de ligadura
En los años treinta del siglo XX, los físicos descubrieron que la masa de los
núcleos es siempre menor que la suma de las masas de los nucleones que la
componen.
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3 Reacciones nucleares
Son procesos de conversión de unos elementos en otros diferentes. Pueden
consistir en
a) la reacción de un núcleo con algún tipo de partícula,
b) fragmentación nuclear originando núcleos mas livianos,
c) la liberación de partículas subatómicas,
d) la absorción o liberación de radiación electromagnética altamente
energética.
En el grafico se muestran elementos presentes en la naturaleza y algunos
productos que utilizamos cotidianamente, que emiten radiactividad y que son
considerados como fuentes de radiactividad natural.
Los limites anuales de dosis radiológica fijados por la Unión Europea para
trabajadores sometidos a radiaciones ionizantes es de 20 miliSievert.
Para la población en general el limite esta en 5 mSv.