Radiactividad

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01. Calcular la energía de enlace por nucleón del isótopo 157N sabiendo que su masa es 15,0001089 u.

Datos: 1 u = 1,67·10-27 kg; mp = 1,007276 u; mn = 1,008665 u 

02. Un núcleo de Torio 232 (Z=90) se desintegra, transformándose en un núcleo de Radio y emitiendo una partícula alfa.

a)     Escribe la reacción que tiene lugar.

b)     Calcula la energía cinética, en J y en eV, que se libera la reacción.

Datos: mTh = 232,038124 u;  mRa = 228,031139 u;  mHe = 4,002603 u

04. Tras capturar un neutrón térmico, un núcleo de Uranio 235 se fisiona en la forma

23592U + 10n —> 14156Ba + 9236 Kr + 310n

Calcular la energía liberada en el proceso.

Datos: mU = 235,0439 u;  mBa = 140,9140 u; 

mKr = 91,9250 u;  mn = 1,008655 u

05. Cuando se bombardea 73Li con protones rápidos se produce 74Be más una partícula ligera.

a) Escribe la ecuación de esta reacción nuclear e identifica razonadamente la partícula ligera.

b) Calcula la energía cinética mínima que deben tener los protones para que pueda producirse la reacción.

Datos: mLi = 7,016004 u;  mBe = 7,016929 u; 

mn= 1,008665 u;  mp = 1,007276 u

06. El 226Ra se desintegra emitiendo radiación alfa. Determinar la energía cinética máxima con que se emiten las partículas alfa considerando inicialmente en reposo el átomo radiactivo.

Masas atómicas: 222Rn = 221,9703 u; 226Ra = 225,9771 u; 4He = 4,0026 u .

07. El periodo de semidesintegración del 90Sr es 28 años. Calcular la constante de desintegración, la vida media, la actividad de 2mg de 90Sr y el tiempo necesario para que se desintegre el 95%  de una muestra.

08. Una muestra de 131I radiactivo, cuyo período de semidesintegración es de 8 días, que experimenta una desintegración beta, tiene una actividad de 84 Bq.

a) ¿Qué actividad registrará la muestra si se realiza la medida 32 días después?

b) ¿Qué número de átomos de 131I hay inicialmente?

c) Escribe la ecuación del proceso que tiene lugar.

09. En la alta atmósfera, el 14N se transforma en 14C por efecto del bombardeo de neutrones.

a) Escribe la ecuación de la reacción nuclear que tiene lugar.

b) Si el 14C es radiactivo y se desintegra con emisión beta, ¿qué proceso tiene lugar?

10. Las plantas vivas asimilan el carbono de la atmósfera mediante la fotosíntesis y a su muerte el proceso se detiene. En una muestra de un bosque prehistórico se detecta que hay 197 des/min, mientras que en una muestra de la misma masa de un bosque reciente existen 1350 des/min. Calcula la edad del bosque prehistórico, sabiendo que el período de semidesintegración del 14C es de 5 590 años.

11. Una muestra de 222Rn contiene inicialmente 1012 átomos, cuyo T1/2 es de 3,28 días. ¿Cuántos átomos quedan sin desintegrar al cabo de 10 días?. Calcula las actividades inicial y final de esta muestra. Expresar los resultados en Bq.

12. En un accidente nuclear se emiten diversos productos radiactivos. Dos de ellos son los isótopos 131I y el 137Cs, cuyos períodos de semidesintegración son 8 días y 30 años, respectivamente. Si la proporción de átomos de I a Cs es de 1/5,

a) determinar el tiempo transcurrido para que ambos isótopos tengan la misma actividad.

b) El 1 % de los productos de la fisión nuclear del 235U es 131I. Si en la fisión nuclear del uranio se desprenden 200 MeV y la potencia térmica del reactor tiene un valor de 1.000 MW, calcular la actividad del 131I en el momento del accidente.

13. El periodo de semidesintegración del 60Co es 5,27 años. Calcula la actividad radiactiva de una muestra que inicialmente contiene 102 átomos de 60Co. ¿Cuánto tiempo tarda la actividad de esta muestra en reducirse en una octava parte de la inicial? ¿Cuánto tiempo tarda la actividad de esta muestra en reducirse a una octava parte de la inicial?

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