Ejercicios de Selectividad resueltos Física Nuclear

 

Teoría / Cuestiones Clave:

  1. Características esenciales del núcleo.
  2. Estabilidad nuclear. Energía de enlace.
  3. Radiactividad natural: Tipos.
  4. Ley de la desintegración radiactiva.
  5. Datación con C-14.
  6. Reacciones nucleares. Fisión y fusión.
  7. Interacciones fundamentales de la naturaleza.
  8. Sobre moles, unidad atómica de masa, gramos…

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1–

a) Escriba la ley de desintegración de una muestra radiactiva y explique el significado físico de las variables y parámetros que aparecen en ella.

b) Supuesto que pudiéramos aislar un átomo de la muestra anterior discuta, en función del parámetro apropiado, si cabe esperar que su núcleo se desintegre pronto, tarde o nunca.

2–

a) Algunos átomos de nitrógeno (_{7}^{14}\textrm{N} ) atmosférico chocan con un neutrón y se transforman en carbono   (_{6}^{14}\textrm{C} ) que, por emisión , se convierte de nuevo en nitrógeno. Escriba las correspondientes reacciones nucleares.

b) Los restos de animales recientes contienen mayor proporción de _{6}^{14}\textrm{C} que los restos de animales antiguos. ¿A qué se debe este hecho y qué aplicación tiene?

3–

En la bomba de hidrógeno se produce una reacción termonuclear en la que se forma helio a partir de deuterio y de tritio.

a) Escriba la reacción nuclear.

b) Calcule la energía liberada en la formación de un átomo de helio y la energía de enlace por nucleón del helio.

c =3 · 10 8 m s – 1 ; m (_{2}^{4}\textrm{He}) = 4,0026 u ; m (_{1}^{3}\textrm{H}) =3,0170 u ; m (_{1}^{2}\textrm{H}) = 2,0141 u ; m p = 1,0078 u ; m n = 1,0086 u ; 1 u = 1,67 · 10 – 27 kg

 

5–

Una muestra de isótopo radiactivo recién obtenida tiene una actividad de 84 s – 1 y, al cabo de 30 días, su actividad es de 6 s – 1.

a) Explique si los datos anteriores dependen del tamaño de la muestra.

a) Calcule la constante de desintegración y la fracción de núcleos que se han desintegrado después de 11 días.

6–

En una reacción nuclear se produce un defecto de masa de 0,2148 u por cada núcleo de 235U fisionado.

a) Calcule la energía liberada en la fisión de 23,5 g de 235U.

b) Si se producen 1020 reacciones idénticas por minuto, ¿cuál será la potencia disponible?

1 u =1,67 · 10 – 27 kg ; c =3 · 10 8 m s – 1 ; NA = 6,02 · 10 23 mol – 1

7–

Considere la reacción nuclear:

_{92}^{235}\textrm{U} +_{0}^{1}\textrm{n}\rightarrow_{51}^{133}\textrm{Sb}+_{41}^{99}\textrm{Nb}+4_{0}^{1}\textrm{n}

a) Explique de qué tipo de reacción se trata y determine la energía liberada por átomo de Uranio.

b) ¿Qué cantidad de  _{92}^{235}\textrm{U} se necesita para producir 10 6 kWh ?

c = 3 · 10 8 m s -1 ; NA = 6,02 · 10 23 mol -1 ; m U = 235,128 u ;

m Sb = 132,942 u ; m Nb = 98,932 u ; m n = 1,0086 u ; 1 u = 1,66·10-27 kg

9–

El período de semidesintegración del 226 Ra es de 1620 años.

a) Explique qué es la actividad y determine su valor para 1 g de 226 Ra.

b) Calcule el tiempo necesario para que la actividad de una muestra de 226 Ra quede reducida a un dieciseisavo de su valor original.

NA = 6,02 · 10 23 mol -1

11-

 

El  _{88}^{226}\textrm{Ra}   emite partículas alfa dando lugar a Rn.

a) Escriba la ecuación de la reacción nuclear y determine la energía liberada en el proceso.

b) Calcule la energía de enlace por nucleón del Ra y del Rn y discuta cuál de ellos es más estable.

c = 3 · 10 8 m s -1 ; m Ra = 226,025406 u ; m Rn = 222,017574 u ;

m p = 1,00795 u ; m n = 1,00898 u ; mα = 4,002603 u ; 1 u = 1,66 · 10 -27 kg

12–

a) ¿Cómo se puede explicar que un núcleo emita partículas β si en él sólo existen neutrones y protones?

b) El    se desintegra, emitiendo 6 partículas α y 4 partículas β, dando lugar a un isótopo estable del plomo. Determine el número másico y el número atómico de dicho isótopo.

14–

a) Comente la siguiente frase: «debido a la desintegración del 14 C, cuando un ser vivo muere se pone en marcha un reloj… ¿En qué consiste la determinación de la antigüedad de los yacimientos arqueológicos mediante el 14 C?

b) ¿Qué es la actividad de una muestra radiactiva.? ¿ De qué depende?

15–

a) Calcule el detecto de masa de los núclidos   y    y razone cuál de ellos es más estable.

b) En la desintegración del núcleo    se emiten dos partículas alfa y una beta, obteniéndose un nuevo núcleo. Indique las características de núcleo resultante.
m
B= 11,009305 u ;   mRn = 222,017574 u ;   mp = 1,007825 u ; mn= 1,008665 u

16–

Imagine una central nuclear en la que se produjera energía a partir de la siguiente reacción nuclear:

4  —> 

a) Determine la energía que se produciría por cada kilogramo de helio que se fusionase.

b) Razone en cuál de los dos núcleos anteriores es mayor la energía de enlace por nucleón.

c= 3 . 10 8 m s-1 ; 1 u = 1,66 . 10 -27 kg ; m () = 4,0026 u ; m() = 15,9950 u ; mp = 1,007825 u ; mn= 1,008665 u

18–

La actividad de 14 C de un resto arqueológico es de 60 desintegraciones por segundo.

Una muestra actual de idéntica composición e igual masa posee una actividad de 360 desintegraciones por segundo. El periodo de semidesintegración del 14 C es 5700 años.

a) Explique a qué se debe dicha diferencia y calcula antigüedad de la muestra arqueológica.

b) ¿Cuántos núcleos 14 C tiene la muestra arqueológica en la actualidad? ¿Tienen las dos muestras el mismo número de átomos de carbono ? Razone las respuestas

21–

a) Explique qué es el defecto de masa y calcule su valor para el isótopo _{7}^{15}\textrm{N} .

b) Calcule su energía de enlace por nucleón.

c= 3. 10 8 m/s ; mp= 1,007276 u ; mn= 1,008665 u ; m (_{7}^{15}\textrm{N})= 15,0001089 u; 1 u= 1,67 . 10 -27 kg

22–

El núcleo radiactivo     se desintegra, emitiendo partículas alfa, con un periodo de semidesintegración de 72 años.

a) Escriba la ecuación del proceso de desintegración y determine razonadamente el número másico y el número atómico del núcleo resultante.

b) Calcule el tiempo que debe transcurrir para que su actividad se reduzca al 75 % de

la inicial.

23–

El     se desintegra radiactivamente para dar  

a)Indique el tipa de emisión radiactiva y escriba la correspondiente ecuación.

b)Calcule la energía liberada en el proceso.

c= 3 .1 08 m s-1 : m Ra = 225,9771 u ; mRn = 221;9703 u ; mHe = 4.0026 u;  1 u = 1,67 . 10-27 kg

25–

En una muestra de madera de un sarcófago ocurren 13536 desintegraciones en un día por cada gramo, debido al 14C presente, mientras que una muestra actual de madera análoga experimenta 920 desintegraciones por gramo en una hora. El período de semidesintegración del 14C es de 5730 años.

a) Establezca la edad del sarcófago.

b) Determine la actividad de la muestra del sarcófago dentro de 1 000 años.

26–

En la explosión de una bomba de hidrógeno se produce la reacción:

_{1}^{2}\textrm{H} +_{1}^{3}\textrm{H}\rightarrow _{2}^{4}\textrm{He}+_{0}^{1}\textrm{n}

Calcule:

a) El defecto de masa del _{2}^{4}\textrm{He} .

b) La energía liberada en la formación de 10 g de helio.

m(_{1}^{2}\textrm{H})=2,01474 u ; m(_{1}^{3}\textrm{H})=3,01700 u; m(_{2}^{4}\textrm{He})= 4,00388 u; m(_{0}^{1}\textrm{n})=1,0087 u ; 1 u= 1,66 . 10 -27 kg ; c= 3. 10 8 m/s ;

27–

a)En la reacción del    con un neutrón se obtiene un núclido X y una partícula alfa. Escriba la reacción nuclear y determine las características del núclido X resultante.

b)Calcule la energía liberada en la reacción de fusión:

  +        ——–>   

c = 3 . 108 m s-1 ; 1 u = 1,66 . 1027 kg ; m() =4,0026u u ; m ()= 2,0141 u

28–

El     se desintegra, emitiendo partículas alfa, can un periodo de semidesintegración de 45,7 días.

a) Escriba la reacción de desintegración y determine razonadamente el número másico y el número atómica, del elemento resultante.

b) Calcule el tiempo que debe transcurrir para que la actividad de una muestra de dicho núclido se reduzca a la octava parte.

29–

El isótopo del hidrógeno denominado tritio () es inestable (T ½ = 12,5 años) y se desintegra con emisión de una partícula beta. Del análisis de una muestra tomada de una botella de agua mineral se obtiene que la actividad debida al tritio es el 92 % de la que presenta el agua en el manantial de origen.

a) Escriba la correspondiente reacción nuclear.

b)Determine el tiempo que lleva embotellada el agua de la muestra.

31–

a) Complete las siguientes reacciones nucleares:

 

b)Explique en qué se diferencian las reacciones nucleares de las reacciones químicas ordinarias.

32–

El núcleo radiactivo      se desintegra; emitiendo partículas alfa, con un período de semidesintegración de 72 años.

a) Escriba la ecuación del proceso de desintegración y determine razonadamente el número másico y el número atómico del núcleo resultante .

b) Calcule el tiempo que debe transcurrir para que su masa se reduzca al 75 % de la masa original.

33-

El     se desintegra radiactivamente en dos etapas: en la primera el núcleo resultante es   ( * = estado excitado) y en la segunda el  se desexcita, dando    (estado fundamental).

a) Escriba los procesos de cada etapa, determinando razonadamente el tipo de radiación emitida en cada caso.

b) Calcule la frecuencia de la radiación emitida en la segunda etapa si la diferencia de energía entre los estados energéticos del isótopo del carbono es de 4,4 M eV.

h = 6,6 . 10-34Js ; e =1,6 • 1 0-19 C

34–

a) Razone cuáles de las siguientes reacciones nucleares son posibles:

 

b) Deduzca el número de protones, neutrones y electrones que tiene un átomo de  

36–

Dos muestras A y B del mismo elemento radiactivo se preparan de manera que la muestra A tiene doble actividad que la B.

a) Razone si ambas muestras tienen el mismo o distinto período de desintegración.

b) ¿Cuál es la razón entre las actividades de las muestras después de haber trascurrido cinco períodos?

37–

a) Explique cualitativamente la dependencia de la estabilidad nuclear con el número másico.

b) Considere dos núcleos pesados X e Y de igual número másico. Si X tiene mayor energía de enlace, ¿cuál de ellos es más estable?

40–

Una muestra de una sustancia radiactiva de 0,8 kg se desintegra de tal manera que, al cabo de 20 horas, su actividad se ha reducido a la cuarta parte. Calcule:

a) El periodo de semidesintegración.

b) El tiempo necesario para que se desintegren 0,7 kg.

42–

a) Dibuje de forma aproximada la gráfica que representa la energía de enlace por nucleón en función del número másico e indique qué puede deducirse de ella en relación con la estabilidad de los núcleos.

b) Razone, a partir de la gráfica, cuál de los dos procesos, la fusión o la fisión nucleares, proporciona mayor energía por nucleón.

47–

Una sustancia radiactiva se desintegra según la ecuación:

N = N0 e– 0,005 t  (S. I.)

a) Explique el significado de las magnitudes que intervienen en la ecuación y determine razonadamente el periodo de semidesintegración.

b) Si una muestra contiene en un momento dado 1026 núcleos de dicha sustancia, ¿cuál será la actividad de la muestra al cabo de 3 horas?

48–

La masa atómica del isótopo _{7}^{14}\textrm{N} es 14,0001089 u.

a) Indique los nucleones de este isótopo y calcule su defecto de masa.

b) Calcule su energía de enlace.

c= 3. 10 8 m/s ; 1 u= 1,67 . 10 -27 kg; mp= 1,007276 u ; mn= 1,008665 u.

53–

El isótopo radiactivo    se desintegra en carbono emitiendo radiación beta.

a) Escriba la ecuación de la reacción.

b) Sabiendo que las masas atómicas del boro y del carbono son 12,01435 u y 12 u, respectivamente, calcule la energía que se desprendería si un mol de boro se transformara íntegramente en carbono.

c= 3 . 108 rn s-1 ; Na = 6,02 . 1023 mol-1 ; me = 9,1 • 10-31 kg

56–

Considere los nucleidos   _{1}^{3}\textrm{H}  y    _{2}^{4}\textrm{He}.

a) Defina defecto de masa y calcule la energía de enlace de cada uno.

b) Indique cuál de ellos es más estable y justifique la respuesta .

c= 3. 10 8 m/s ; mp= 1,007277 u ; mn= 1,008665 u ; 1 u= 1,7 . 10 -27 kg; m(3H)= 3,0160494 u;

m(4He) = 4,00260 u

60–

Un núcleo de tritio  se desintegra por emisión β dando lugar a un núcleo de helio.

a) Escriba la reacción de desintegración nuclear y explique en qué consiste la emisión β.

b) Determine razonadamente la cantidad de    que quedará de una muestra inicial de 0,1 g al cabo de tres años sabiendo que el periodo de semidesintegración del   es 12,3 años.

61–

a) Explique qué se entiende por defecto de masa y por energía de enlace.

b) Considere los núclidos      y    . Si el      tiene mayor energía de enlace, razone cuál de ellos es mas estable.

62–

Para controlar la fusión nuclear se está construyendo en Cadarache (Francia) el ITER (Reactor Internacional de Fusión Termonuclear). Se pretende fusionar deuterio,   , y tritio,  , para dar lugar a helio   .

a) Escriba la reacción nuclear.

b) Determine la energía liberada en la formación de 0,1 g de   .

c= 3.108 ms -1    ; m() = 2.01474 u ;    m () = 3,01700 u;   m ()= 4.00388 u ; m () = 1,0087 u ; 1 u = 1,67.10-27 kg

69–

Un núcleo de  _{88}^{226}\textrm{Ra } emite una partícula alfa y se convierte en un núcleo de  _{Z}^{A}\textrm{Rn } .

a) Escriba la reacción nuclear correspondiente y calcule la energía liberada en el proceso .

b) Si la constante de desintegración del  _{88}^{226}\textrm{Ra } es de 1,37.10-11 s-l, calcule el tiempo que debe transcurrir para que una muestra reduzca su actividad a la quinta parte.

1 u= 1,67 . 10 -27 kg ; c= 3. 10 8 m/s; m Ra = 226,025406 u; m Rn = 222,017574 u; mHe=4,002603 u

75–

En las estrellas de núcleos calientes predominan las fusiones del denominado ciclo de carbono, cuyo último paso consiste en la fusión de un protón con nitrógeno _{7}^{15}\textrm{N} para dar _{6}^{12}\textrm{C}  y un núcleo de helio.

a) Escriba la reacción nuclear.

b) Determine la energía necesaria para formar 1 kg de _{6}^{12}\textrm{C}

c =3. 108 m s -1 ; m(_{1}^{1}\textrm{H})= 1,007825 u ; m (_{7}^{15}\textrm{N})= 15,000108 u ; m(_{6}^{12}\textrm{C}) = 12,000000 u ; m(_{2}^{4}\textrm{He})= 4,002603 u ; u =1,7. 10 -27 kg

77–

Considere los isótopos   _{6}^{12}\textrm{C }  _{6}^{13}\textrm{C } , de masas 12,0000 u y 13,0034 u, respectivamente.

a) Explique qué es el defecto de masa y determine su valor para ambos isótopos.

b) Calcule la energía de enlace por nucleón y razone cuál es más estable.

c= 3. 10 8 m/s ; mp= 1,0073 u ; mn= 1,0087 u ; 1 u= 1,7 . 10 -27 kg

79–

El isótopo _{92}^{235}\textrm{U} , tras diversas desintegraciones α y β, da lugar al isótopo _{82}^{207}\textrm{Pb}.

a) Describa las características de esas dos emisiones radiactivas y calcule cuántas partículas α y cuántas β se emiten por cada átomo de _{82}^{207}\textrm{Pb} formado.

b) Determine la actividad inicial de una muestra de 1 g de _{92}^{235}\textrm{U} , sabiendo que su periodo de semidesintegración es 7.10años. ¿Cuál será la actividad de la muestra _{92}^{235}\textrm{U} transcurrido un tiempo igual al periodo de semidesintegración?

Justifique la respuesta.

NA= 6,02 . 10 23 mol -1 ; m(_{92}^{235}\textrm{U})= 235,07 u

83–

Las masas de los isótopos      , son 12,0000 u y 13,0034 u, respectivamente.

a) Explique qué es el defecto de masa de un núcleo y calcule el de ambos isótopos.

b) Calcule la energía de enlace por nucleón de los dos isótopos. Razone cual de los dos es más estable.

mp= 1,0073 u ; mn= 1,0087 u ; u= 1,66 •10-27 kg ; c = 3 . 108 m s-1

84–

 

En el accidente de la central nuclear de Fukushima I se produjeron emisiones de yodo y cesio radiactivos a la atmósfera. El periodo de semidesintegración del es 30,23 años.

a) Explique qué es la constante de desintegración de un isótopo radiactivo y calcule su valor para el  .

b) Calcule el tiempo, medido en años, que debe transcurrir para que la actividad del  se reduzca a un 1 % del valor inicial.

85–

a) Ley de desintegración radiactiva; magnitudes.

b) Defina actividad de una muestra radiactiva. Dos muestras de dos isótopos radiactivos tienen igual masa, ¿tendrán la misma actividad? Razone la respuesta.

86–

Disponemos de una muestra de 3 mg de 226Ra. Sabiendo que dicho núclido tiene un período de semidesintegración de 1600 años y una masa atómica de 226,025 u, determine razonadamente:

a) el tiempo necesario para que la masa de dicho isótopo se reduzca a 1 mg.

b) los valores de la actividad inicial y de la actividad final de la muestra.

u =1,67.10-27 kg

88–

El  _{82}^{210}\textrm{Pb } emite dos partículas beta y se transforma en polonio y, posteriormente, por emisión de una partícula alfa se obtiene plomo.

a) Escriba las reacciones nucleares descritas.

b) El periodo de semidesintegración del  _{82}^{210}\textrm{Pb } es de 22,3 años. Si teníamos inicialmente 3 moles de átomos de ese elemento y han transcurrido 100 años, ¿cuántos núcleos radiactivos quedan sin desintegrar?

NA=6,02-1023 mol -1

90–

Dada la reacción nuclear:

_{3}^{7}\textrm{Li} +_{1}^{1}\textrm{H}\rightarrow 2 \hspace{8} _{2}^{4}\textrm{He}

a) Calcule la energía liberada en el proceso por cada núcleo de litio que reacciona.

b) El litio presenta dos isótopos estables, _{3}^{6}\textrm{Li} _{3}^{7}\textrm{Li} . Razone cuál de los dos es más estable.

c= 3. 10 8 m/s ; u= 1,67 . 10 -27 kg ; m(_{3}^{7}\textrm{Li} ) =7,016005 u ; m(_{3}^{6}\textrm{Li} )= 6,015123 u; m(_{2}^{4}\textrm{He} )=

4,002603 u; m(_{1}^{1}\textrm{H} )= 1,007825 u ; m(_{0}^{1}\textrm{n} ) = 1,008665 u

92–

a) Defina actividad de una muestra radioactiva, escriba su fórmula e indique sus unidades en el S.I.

b) Se tiene una muestra del isótopo  226Ra cuyo periodo de semidesintegración es de 1600 años. Calcule su constante de desintegración y el tiempo que se requiere para que su actividad se reduzca a la cuarta parte.

94–

a) Explique en qué consisten las reacciones de fusión y fisión nucleares y comente el origen de la energía que producen.

b) En la bomba de hidrógeno se produce una reacción nuclear en la que se forma helio () a partir de deuterio () y de tritio( ) . Escriba la reacción nuclear y calcule la energía liberada en la formación de un núcleo de helio.

c = 3.108 m s -1: m()= 4,0026 u; m() = 3,0170 u; m () = 2,0141 u; mn = 1.0086 u; 1 u = 1,67 . 10-27 kg

95–

a) Defina los conceptos de defecto de masa y energía de enlace por nucleón.

b) Cuando se bombardea un núcleo de  con un neutrón se produce la fisión del mismo, obteniéndose dos isótopos radiactivos,   y   y liberando 200 MeV de energía. Escriba la reacción de fisión correspondiente y calcule la masa de 235U que consume en un día una central nuclear de 700 MW de potencia.

m (235U) = 235,0439 u; 1 u = 1,67.10-27 kg;   e = 1,60 . 10-19 C

96–

a) Describa brevemente las interacciones fundamentales de la naturaleza. Compare su alcance e intensidad.

b) El periodo de semidesintegración de un núclido radiactivo de masa atómica 109 u , que emite partículas beta, es de 462,6 días. Una muestra cuya masa inicial era de 100 g, tiene en la actualidad 20 g del núclido original. Calcule la constante de desintegración y la actividad actual de la muestra.

1 u = 1 67.10-27 kg

97–

a) La masa de un núcleo atómico no coincide con la suma de las masas de las partículas que o constituyen. ¿Es mayor o menor? ¿Cómo justifica esa diferencia? b) ¿Qué se entiende por estabilidad nuclear? Explique, cualitativamente, la dependencia de la estabilidad nuclear con el número másico.

b) El isótopo  _{10}^{20}\textrm{Ne } tiene una masa atómica de 19,9924 u. Calcule su defecto de masa y la energía de enlace por nucleón.

c= 3. 10 8 m/s ; mp= 1,0073 u ; mn= 1,0087 u ; 1 u= 1,67 . 10 -27 kg

98–

a) Describa las características de los procesos de emisión radiactiva alfa, beta y gamma.

b) El  _{6}^{14}\textrm{C} se desintegra en  _{7}^{14}\textrm{N} y emite una partícula beta, con un periodo de semidesintegración de 5736 años. Escriba la ecuación del proceso de desintegración y calcule la edad de unos tejidos encontrados en una tumba cuya actividad debida al _{6}^{14}\textrm{C}  es del 40% de la que presentan los tejidos similares actuales.

 

99–

a) Explique qué es el defecto de masa de un núcleo y la energía de enlace por nucleón.

b) Calcule la energía de enlace por nucleón de los isótopos  _{6}^{12}\textrm{C } y  _{6}^{13}\textrm{C } cuyas masas son 12,0000 u y 13,0034 u, respectivamente. Razone cuál de los dos es más estable.

c= 3. 10 8 m/s ; mp= 1,0073 u ; mn= 1,0087 u ; 1 u= 1,66. 10 -27 kg

CURSO 17-18

100–

a) Complete, razonadamente, las reacciones nucleares siguientes especificando el tipo de nucleón o átomo representado por la letra X y el tipo de emisión radiactiva de que se trata:

 

b) Determine razonadamente la cantidad de   que quedará, tras una desintegración beta, de una muestra inicial de 0,1 g al cabo de 3 años sabiendo que el periodo de semidesintegración del   es 12,3 años, así como la actividad de la muestra al cabo de 3 años.

m( ) = 3,016049 u; 1u =1,67 .10-27 kg

101–

a) Describa los procesos radiactivos alfa, beta y gamma.

b) Se ha producido un derrame de 131Ba en un laboratorio de radioquímica. La actividad de la masa derramada es de 1,85. 1016 Bq. Sabiendo que su periodo de semidesintegración es de 7,97 días, determine la masa que se ha derramado, así como el tiempo que debe transcurrir para que el nivel de radiación descienda hasta 1,85.1013 Bq.

1 u = 1,67.10-27 kg; m(131 Ba)= 130,906941 u

102–

a) ¿Qué se entiende por estabilidad nuclear? Explique cualitativamente la dependencia de la estabilidad nuclear con el número másico.

b) En algunas estrellas predominan las fusiones del denominado ciclo de carbono, cuyo último paso consiste en la fusión de un protón con nitrógeno  para dar   y un núcleo de helio. Escriba la reacción nuclear y determine la energía necesaria para formar 1 kg de 

c = 3.108 m s-1; u = 1,67.10-27 kg ; m() = 1,007825 u; m() = 15,000109 u; m () = 12,000000 u; m() = 4,002603 u

 

103–

a) A partir de la gráfica de estabilidad nuclear, justifique en qué zona se producen de forma espontánea las reacciones de fusión y fisión.

b) En la explosión de una bomba de hidrógeno se produce la reacción:

 

Calcule la energía liberada en la formación de 10 g de helio.

1u = 1,67 .10-27 kg; c = 3.108 m s-1; m (2H) = 2,014102 u; m(3H) = 3,016049 u ; m(4He) = 4,002603 u; m (n) = 1,008665 u

104–

a) Enuncie la ley que rige la desintegración radiactiva identificando cada una de las magnitudes que intervienen en la misma, y defina periodo de semidesintegración y actividad de un isótopo radiactivo.

b) Uno de los isótopos que se suele utilizar en radioterapia es el 60Co. La actividad de una muestra se reduce a la milésima parte en 52,34 años. Si tenemos 2.1015 núcleos inicialmente, determine la actividad de la muestra al cabo de dos años.

105–

a) Defina defecto de masa y energía de enlace de un núcleo y cómo están relacionadas entre sí.

b) Considere los núclidos  . Calcule cuál de ellos es más estable y justifique la respuesta.

1u = 1,67 .10-27 kg; c = 3.108 m s-1; m() = 3,016049 u; m() = 4,002603 u; mn = 1,008665 u; mp = 1,007276 u

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