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EMISIONES ATEMISIONES ATÓÓMICASMICAS

Profesor: Nibaldo PastProfesor: Nibaldo Pastéén R.n R.

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Rayos XRayos X

�� RRööentgenentgen 18951895�� Propiedades:Propiedades:

�� EnergEnergíía como radiaciones a como radiaciones electromagnelectromagnééticas.ticas.

�� Se propagan en lSe propagan en líínea rectanea recta�� No se puede desviar su trayectoria No se puede desviar su trayectoria

mediante lente o prisma.mediante lente o prisma.�� Son radiaciones ionizantes Son radiaciones ionizantes

(gases).(gases).�� Atraviesan la materia y destruyen Atraviesan la materia y destruyen

ccéélulas.lulas.

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1111--0505--20102010 Profesor Nibaldo PastProfesor Nibaldo Pastéén Riveran Rivera 33

REACCIONES NUCLEARES:

¿Qué es una reacción nuclear?

Una reacción nuclear es un cambio que transforma el núcleo de un átomo en uno nuevo con un número diferente de protones.

¿De que esta formado el núcleo atómico?

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Descubrimiento del uranio y la radiactividad

Antoine Henri Becquerel

� Físico francés descubridor de la radiactividad y galardonado con el Premio Nobel de Física del año 1903.

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Descubrimiento del Radio y Polonio

� Marie y Pierre Curie

� Físicos que en 1897 descubren los elementos radiactivos Polonio y Radio

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Experimentos de Radiactividad Ernest Rutherford 1902

Rayos β

Rayos γ

Rayos α

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Pregunta

C

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EmisiEmisióón de partn de partíículasculas

� La radiación alfa (α) consiste en la emisión de partículas con carga positiva de +2 y con una masa de 4 uma. Estas partículas son idénticas a los núcleos de los átomos de helio ordinario 2

4He+2.

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1111--0505--20102010 Profesor Nibaldo PastProfesor Nibaldo Pastéén Riveran Rivera 99

� La radiación beta (β)

1111--0505--20102010 99

Las emisiones beta provienen del núcleo producto de la desintegración de un neutrón

1111--0505--20102010 Profesor Nibaldo PastProfesor Nibaldo Pastéén Riveran Rivera 1010

� La radiación gamma (γ)..� Ejemplo; Isómería nuclear del disprosio.

� Ejemplo radiación gamma de protactinio.

1111--0505--20102010 1010

1111--0505--20102010 Profesor Nibaldo PastProfesor Nibaldo Pastéén Riveran Rivera 1111

� Emisión de positrones (+10e ó β+)

� Aniquilación..

1111--0505--20102010 1111

1111--0505--20102010 Profesor Nibaldo PastProfesor Nibaldo Pastéén Riveran Rivera 1212

� Captura electrónica (CE)

Se produce captura electrónica cuando un electrón proveniente de las capas mas internas del átomo cae dentro del núcleo con lo cual un protón se transforma en neutrón.

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Pregunta

B

1111--0505--20102010 Profesor Nibaldo PastProfesor Nibaldo Pastéén Riveran Rivera 1414

Pregunta

E

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¿Qué es la transmutación?

�Reacciones nucleares cuando elementos químicos inestables van perdiendo partículas y se transforman en elementos de peso atómico inferior hasta que su núcleo se vuelve estable (normalmente en plomo).

De las emisiones anteriores. La llamadas de transmutación:

Emisiones alfa.Emisiones Beta.Emisiones Positrones.Captura electrónica.

1111--0505--20102010 1515

1111--0505--20102010 Profesor Nibaldo PastProfesor Nibaldo Pastéén Riveran Rivera 1616

Pregunta

A

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Preguntas

A

D

1111--0505--20102010 Profesor Nibaldo PastProfesor Nibaldo Pastéén Riveran Rivera 1818

Pregunta

Diga qué clase de partícula (α , β , γ) se desprenden en las siguientes transformaciones.

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Emisiones radiactivas

� Las emisiones radiactivas se pueden clasificar en radiaciones de tipo natural y artificial.

� La forma de representarla es la siguiente.

1111--0505--20102010 1919

1111--0505--20102010 Profesor Nibaldo PastProfesor Nibaldo Pastéén Riveran Rivera 2020

Preguntas

D

1111--0505--20102010 Profesor Nibaldo PastProfesor Nibaldo Pastéén Riveran Rivera 2121

RepresentaciRepresentacióón de los nn de los núúmeros atmeros atóómicosmicos

1111--0505--20102010 2121

1111--0505--20102010 Profesor Nibaldo PastProfesor Nibaldo Pastéén Riveran Rivera 2222

Ejercicios

� Complete la siguiente tabla de datos referentes a la estructura

atómica.

2648Titanio

1735Cloro

1014Al+3

1020Neón

77N-3

49Be

Número de electrones

Número de protones

Número de neutrones

Número másico

Elemento

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Pregunta

A

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¿Por qué la masa del carbono es 12,011 y no sólo 12?

Masa atómica promedio

�� Es la suma de los productos de las masas atEs la suma de los productos de las masas atóómicas de los micas de los isisóótopos multiplicadas por los % de abundancias topos multiplicadas por los % de abundancias correspondientes.correspondientes.

Masa atMasa atóómica = mica = (Masa is(Masa isóótopo x % abundancia) + (Masa istopo x % abundancia) + (Masa isóótopo x % abundancia)topo x % abundancia)

100 100

1111--0505--20102010 2424

1111--0505--20102010 Profesor Nibaldo PastProfesor Nibaldo Pastéén Riveran Rivera 2525

¿Por qué la masa del carbono es 12,011 y no sólo 12?

� El carbono en forma natural contiene tres isótopos:

12C (98.892 % de abundancia)13C (1.108 % de abundancia)14C (2.0 x 10-10 % de abundancia).

� El cálculo de la masa atómica promedio del carbono es:

12.011 uma

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ISÓTOPOS

� Ejemplo

1H1

1 H2

1H3

� Átomos de un mismo elemento (igual cantidad de protones) los cuales se diferencian en el número de neutrones es decir, poseen diferente número másico.

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EjerciciosEjercicios

1.1. Entre los sEntre los síímbolos que aparecen a continuacimbolos que aparecen a continuacióón n ¿¿CuCuááles pertenecen a parejas de isles pertenecen a parejas de isóótopos?topos?

�� 77NN1414, , 1313AlAl2727, , 66CC1414, , 77NN1313, , 1414SiSi2828, , 66CC1212, , 1717ClCl3535, , 3535BrBr8080

1111--0505--20102010 2727

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Isóbaros

ÁÁtomostomos con distinto ncon distinto núúmero atmero atóómico e igual masa..mico e igual masa..

EjemploEjemplo::

66CC14 14 77NN1414

DeDe los siguiente los siguiente áátomos indique quienes son istomos indique quienes son isóótopos y topos y quienes isquienes isóóbaros:baros:

11HH111515PP3131

11HH338989AcAc228228

1515PP323222HeHe33

9090ThTh228228

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IsIsóótonostonos

�� ÁÁtomos con distinto ntomos con distinto núúmero atmero atóómico y mico y distinto ndistinto núúmero mmero máásico pero igual nsico pero igual núúmero mero de neutrones.de neutrones.

�� EjemploEjemplo

11HH3 3 22HeHe4 4

1111--0505--20102010 2929

1111--0505--20102010 Profesor Nibaldo PastProfesor Nibaldo Pastéén Riveran Rivera 3030

Pregunta

B

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Energía nuclear

� Fisión

� Fusión

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Fenómenos radiactivosFisión nuclear.� División de un núcleo pesado en dos núcleos mas

livianos y estables, liberando energía. � Produce mas neutrones de los que necesita al inicio.� Estos procesos se llevan a cabo en los reactores.

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Fusión nuclear.�� UniUnióón de nn de núúcleos mcleos máás ligeros para formar ns ligeros para formar núúcleos mcleos máás s

pesados y estables.pesados y estables.

�� Se genera una inmensa cantidad de energSe genera una inmensa cantidad de energíía.a.

�� El proceso requiere elevadas temperaturas. El proceso requiere elevadas temperaturas. 10.000.00010.000.000ººKK..

1111--0505--20102010 3333

1111--0505--20102010 Profesor Nibaldo PastProfesor Nibaldo Pastéén Riveran Rivera 3434

Pregunta

D

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Pregunta

A

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Pregunta

A

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CONCEPTOS DE RADIOPROTECCIÓN

1111--0505--20102010 3737

1111--0505--20102010 Profesor Nibaldo PastProfesor Nibaldo Pastéén Riveran Rivera 3838

Pregunta

B

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VIDA MEDIA O PERIODO DE SEMI-DESINTEGRACIÓN (t1/2).

�� Tiempo que necesitan la mitad de los Tiempo que necesitan la mitad de los áátomos de una tomos de una determinada muestra para sufrir una desintegracideterminada muestra para sufrir una desintegracióón n nuclear.nuclear.

�� Ejemplo 1Ejemplo 1 ::

Se dispone de 16 g de un isSe dispone de 16 g de un isóótopo radiactivo cuya vida topo radiactivo cuya vida media es de 15 dmedia es de 15 díías.as.¿¿CuCuáál serl seráá la masa residual de la masa residual de isisóótopo, desputopo, despuéés de transcurridos 60 ds de transcurridos 60 díías? as?

(días) = 0 --- 15 --- 30 --- 45 --- 60

(masa) = 16 --- 8 --- 4 --- 2 --- 1g

1111--0505--20102010 3939

1111--0505--20102010 Profesor Nibaldo PastProfesor Nibaldo Pastéén Riveran Rivera 4040

VIDA MEDIA O PERIODO DE SEMI-DESINTEGRACIÓN (t1/2).

�� Ejemplo 2 :Ejemplo 2 :

20 g de un is20 g de un isóótopo radiactivo se desintegran, llegando a topo radiactivo se desintegran, llegando a 5 g. Transcurridos 16 a5 g. Transcurridos 16 añños. os. ¿¿CuCuáál serl seráá la vida media de la vida media de este iseste isóótopo?topo?

20g ------------ 10g --- ---------5g

0 años-------- --------16 años

8 años

1111--0505--20102010 4040

1111--0505--20102010 Profesor Nibaldo PastProfesor Nibaldo Pastéén Riveran Rivera 4141

Pregunta

B

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Pregunta

B

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Pregunta

D

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USOS DE LA RADIACTIVIDAD EN SALUD

Diagnóstico.

� RADIOGRAFÍA Es la primera aplicación médica de las radiaciones ionizantes. Este tipo de radiación (salvo las partícula alfa) es capaz de atravesar los tejidos blandos, no así los más densos, lo que permite obtener una imagen de ciertos órganos y estructuras internas.

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Tomografía por emisión de positrones (PET)

� Consiste en introducir en el organismo, por vía intravenosa, isótopos radiactivos de baja energía y muy corta vida. A partir de la radiación que emiten se obtiene una imagen diagnóstica muy precisa.

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Terapia� La energía contenida en las

radiaciones permite la destrucción de células o tejidos tumorales, evitando dañar órganos y tejidos próximos.

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� Otras aplicaciones Inmunoanálisis� Se emplean materiales radiactivos para realizar análisis de

muestras de sangre .

� Esterilización de artículos médicosLa esterilización de vendajes, suturas, catéteres o jeringas, se realiza a partir de rayos gamma, sin emplear calor ni gases letales que pudieran dejar residuos tóxicos.

� Esterilización de alimentosLa radiación utilizada elimina los parásitos, mejorando así la conservación de los productos alimenticios, que no se convierten en radiactivos ni suponen un riesgo para el consumidor.

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