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Republica Bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular para la Educación
Unidad Educativa Estadal “15 De Octubre”
Santa Teresa del Tuy
Grupo E
Integrantes
Barrientos Kristtyo
Osuna Miguel
Pimentel Rusbelis
Manzanilla Keysmar
Profesor:
Edgar Martínez
Índice
Introducción...........................................................................................................................................2
La Ley De Los Desplazamientos Radiactivos.......................................................................................2
Espectrógrafo De Masas.......................................................................................................................2
Importancia De La Radioctividad Artificial.............................................................................................2
Trasmutación Nuclear Y La Producción De Nuevos Elementos..........................................................2
Características De La Transmutación...................................................................................................2
Importancia De La Fisión Nuclear Y Fusión Nuclear............................................................................2
Fisión Nuclear................................................................................................................................... 2
Fusión Nuclear.................................................................................................................................. 2
Importancia........................................................................................................................................... 2
Conclusión............................................................................................................................................ 2
Bibliografia............................................................................................................................................ 2
Anexos.................................................................................................................................................. 2
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INTRODUCCIÓN
Al Comenzar con esta investigación cabe destacar que con todos estos acontecimientos
cabe preguntarnos si de verdad podremos ver algún día estos avances y beneficiarnos. Como
ciudadanos de a pie, con ellos.
Recientemente se ha logrado en el reactor español de fusión TJ-II, del CIEMAT, confinar
plasma a una temperatura similar a la del Sol. El objetivo de ese reactor no es conseguir la fusión y
generar electricidad, sino comprobar durante los próximos quince años el comportamiento del
plasma.
En un futuro no demasiado lejano incluso podrían instalarse estos reactores, como a hora
ocurre en la fisión, en submarinos, en naves espaciales, y también en aereonaves y vehículos
terrestres. Quizás se pueda llegar a tener en camiones, trenes, autobuses,… con motores de fusión
(¿quién sabe?).
La radiactividad es una propiedad de los isótopos que son "inestables", es decir, que se
mantienen en un estado excitado en sus capas electrónicas o nucleares, con lo que, para
alcanzar su estado fundamental, deben perder energía. Lo hacen en emisiones
electromagnéticas o en emisiones de partículas con una determinada energía cinética
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LA LEY DE LOS DESPLAZAMIENTOS RADIACTIVOS
La ley de los desplazamientos radiactivos, también conocida como ley de
Soddy-Fajans, en radioquímica y física nuclear, es una regla que gobierna la
transmutación de los elementos durante la desintegración radiactiva. Fue
enunciada en el año 1913, de forma independiente, por el radioquímico inglés
Frederick Soddy (1877–1956) y por el físico químico estadounidense de origen
polaco Kasimir Fajans (1887–1975), que llegaron a ella al mismo tiempo.1 2
La ley describe qué elementos químicos e isótopos se crean durante una
desintegración radiactiva particular:
En la desintegración alfa, cuando un átomo radiactivo emite una partícula
alfa (α), se crea un elemento cuyo número atómico disminuye en 2
unidades y cuyo número másico disminuye en 4 unidades respecto a las del
radioisótopo padre, por ejemplo:
En la desintegración beta, cuando un núcleo emite una partícula beta (β), el
número másico se mantiene sin cambios, mientras que el número atómico
aumenta en 1 unidad respecto a la del radioisótopo padre, por ejemplo:
Esto corresponde a la desintegración β− o emisión
de electrones, la única forma de desintegración beta que se había
observado cuando Fajans y Soddy propusieron su ley en 1913. Más tarde,
en la década de 1930, fueron descubiertas otras formas de desintegración
beta, como la desintegración β+ (por emisión de positrones) y la captura de
electrones, se obsevó que el número atómico disminuye en 1 unidad
respecto a la del radioisótopo padre, por ejemplo
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ESPECTRÓGRAFO DE MASAS
IMPORTANCIA DE LA RADIOCTIVIDAD ARTIFICIAL.
Se produce la radiactividad inducida cuando se bombardean ciertos núcleos
estables con partículas apropiadas.
Si la energía de estas partículas tiene un valor adecuado penetran dentro
del núcleo bombardeado y forman un nuevo núcleo que, en caso de ser inestable,
se desintegra después radiactivamente.
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Fue descubierta por los esposos Curie, bombardeando núcleos de boro y
aluminio con partículas ð. Observaron que las sustancias bombardeadas emitían
radiaciones después de retirar el cuerpo radiactivo emisor de las partículas ð de
bombardeo.
El estudio de la radiactividad permitió un mayor conocimiento de la
estructura del núcleo atómico y de las partículas subatómicas. Se abre la
posibilidad de convertir unos elementos en otros. Incluso el sueño de los
alquimistas de transformar otros elementos en oro se hace realidad, aunque no
resulte rentable.
Todos los isótopos naturales situados por encima del bismuto en la tabla
periódica son radiactivos; además, existen isótopos naturales radiactivos del
bismuto, el talio, el vanadio, el indio, el neodimio, el gadolinio, el hafnio, el platino,
el plomo, el renio, el lutecio, el rubidio, el potasio, el hidrógeno, el carbono, el
lantano y el samario. En 1919, Rutherford provocó la primera reacción nuclear
inducida artificialmente al bombardear gas nitrógeno corriente (nitrógeno 14) con
partículas alfa; comprobó que los núcleos de nitrógeno capturaban estas
partículas y emitían protones muy rápidamente, con lo que formaban un isótopo
estable del oxígeno, el oxígeno 17. Esta reacción puede escribirse en notación
simbólica como
ðN + ðHe ð ðO + ðH
Donde, por convenio, se escriben los números atómicos de los núcleos
implicados como subíndices y a la izquierda de sus símbolos químicos, y sus
números másicos como superíndices. En la reacción anterior, la partícula alfa se
expresa como un núcleo de helio, y el protón como un núcleo de hidrógeno.
TRASMUTACIÓN NUCLEAR Y LA PRODUCCIÓN DE NUEVOS ELEMENTOS.
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Consiste en obtener nuevos núcleos estables o inestables a partir de
núcleos específicos (núcleos blancos), para ello se utilizan como “proyectiles”
otros núcleos o partículas simples (neutrones, protones, deuterones, rayos alfa,
etc..)
Esquema general de transmutación nuclear. Una partícula proyectil impacta en el
núcleo blanco, este se desestabiliza y emite una partícula nuclear acompañada de
energía, generándose luego un nuevo núcleo.
La primera transmutación nuclear la realizó Ernest Rutherford en 1919,
quien el bombardear gas nitrógeno con radiación alfa obtuvo un isótopo del
oxígeno y protón. El proceso se representa mediante la siguiente ecuación
nuclear:
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Luego en 1932, J. Chadwick descubrió el neutrón por transmutación de 4Be-
9 á 5C-12 , para ello bombardeó una lámina de berilio con rayos alfa, la ecuación
nuclear que representa dicho proceso es el siguiente:
Posteriormente en 1934, Irene Curie descubrió la radioactividad artificial por
transmutación de 13Al-27 á 15P-30 , cuya ecuación nuclear es:
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En 1937, C. Perrier y E. Segre lograron sintetizar el primer elemento
artificial (tecnecio) al bombardear núcleos de molibdeno con deuterones, así:
Por transmutación nuclear se han obtenido los elementos transuránicos, todos
ellos son artificiales.
Las partículas con carga ( + ) que actúan como “proyectiles”, como por
ejemplo “α”, deuterón, protón y otros núcleos más pesados, son acelerados en
unos aparatos llamados ciclotrones; A las partículas negativas ( – ) se les acelera
en betatrones; y a los neutrones no se les acelera, al contrario se les frena con
parafina, agua pesada (D2O) o grafito, para que tengan energía cinética apropiada.
Los neutrones veloces no producen ninguna alteración en el núcleo donde inciden.
CARACTERÍSTICAS DE LA TRANSMUTACIÓN
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Desde los tiempos de la Alquimia se creía que esto era posible a base de reacciones
químicas. Sobre todo desde que se conocía que la densidad del oro y el plomo eran muy
semejantes (ver: Piedra filosofal).
Desde el descubrimiento del átomo se sabe que esto no es posible químicamente ya que la
transmutación implica la alteración de los núcleos atómicos y éstos se encuentran
fuertemente unidos. .
El fenómeno contrario, la transmutación en elementos de mayor peso atómico, se da
también a altas temperaturas como las que se registran en el sol, denominándose a dicho
proceso fusión nuclear.
IMPORTANCIA DE LA FISIÓN NUCLEAR Y FUSIÓN NUCLEAR
FISIÓN NUCLEAR
La fisión es la división de un núcleo atómico pesado (Uranio, plutonio,
etc.)en dos o más fragmentos causado por el bombardeo de neutrones, con
liberación de una enorme cantidad de energía y varios neutrones.
Cuando la fisión tiene lugar en un átomo de Uranio 235se observa su triple
fenómeno;
- Aparece una cantidad de energía, elevada en 200MeV que traduce la pérdida de
masa.
- Los productos de ruptura (300 o´400)son radiactivos. Su presencia explica los
efectos de explosión de un artefacto nuclear.
- Cada núcleo fisionado emite 2 ó 3 neutrones que provocan el fenómeno de
reacción en cadena y explican la noción de la masa crítica.
Se observa el mismo fenómeno de fusión en el plotinio 239 (artificial) y en el
Uranio 233 (artificial). Ambos se fabrican a partir del Torio. Los núcleos se
denominan núcleos flexibles.
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Para que se produzca la fisión hace falta que el neutrón incidente reúna
unas condiciones determinadas. Para actuar sobre el Uranio 235 y 233 y el
Plutonio 239, el neutrón ha de ser un neutrón termicocuya energía es de la orden
1/40 eV, lo cual responde a una velocidad de 2 Km/s. El Uranio 238es igualmente
fisible pero con neutrones rápidos cuya energía es 1MeV.
FUSIÓN NUCLEAR
La fusión de determinados núcleos de elementos ligeros es uno de los dos
orígenes de energía nuclear, siendo la otra, la antes citada.
En la fusión intervienen los isótopos de hidrógeno (deuterio, tritio). Cuando
se fusionan los núcleos de dichos isótopos se observa la aparición de energía que
procede de la perdida de de masa, de acuerdo con la relación de Einstein E=m.c2.
La fusión de los átomos ligeros presenta dificultades especiales tanto desde
el punto de vista teórico como del tecnológico. Esto ocurre por estar los núcleos
cargados positivamente.
IMPORTANCIA
Encontrar recursos energéticos casi inagotables, baratos y no
contaminantes ha sido un afán del hombre casi desde el primer momento.
El gran salto cuantivo lo dio el descubrimiento, hacia el año 1938-1939, es
decir, la separación del núcleo de un átomos en otros elementos, liberaba gran
cantidad de energía.
Desgraciadamente esta energía, a pesar de su rendimiento, es también
altamente peligrosa- recuérdese que uno de el militar en Hiroshima y Nagasaki, y
el desastre de Chernóbil-. La alternativa del futuro es la fusión nuclear. Las
diferencias entre la fisión y la fusión nuclear son;
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Por la fusión nuclear, un núcleo pesado como el Uranio 235, es dividido
generalmente en dos núcleos más ligeros debido a la colisión de un neutrón
(recordemos que un átomo se compone de electrones, neutrones y protones).
Como el neutrón no tiene carga eléctrica atraviesa fácilmente el núcleo del Uranio.
Al dividirse este, libera más neutrones que colisionan con otros átomos de Uranio
creando la conocida reacción en cadena de gran poder radiactivo y energético.
Esta reacción se produce a un ritmo muy acelerado en las bombas nucleares, pero
es controlado para usos pacíficos.
Por contra, la fusión es la unión de dos núcleos ligeros en uno más pesado,
obteniéndose del orden de cuatro veces más energía que en la fisión.
Mientras que la fisión nuclearse conoce y puede controlarse bastante bien, la
fusión plantea el siguiente gran inconveniente, que hace que continúe en fase de
estudio, aunque entrando en el siglo XXI se espera resolver:
Para que la reacción de la fusión sea posible hay que vencer la repulsión
electroestática entre dos núcleos igualmente cargados; esto es, al existir
núcleos atómicos con igual carga, y en virtud del principio de que las cargas
iguales se repelen, hay que aplicar una gran energía para conseguir la
unión de las mismas.
Esto se logra gracias al calor aplicando temperaturas de millones de
grados. El problema mencionado proviene de la dificultad de encontrar un
reactor que aguante esa temperatura.
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CONCLUSIÓN..
Al estudiar los tipos de radiación que se emiten a partir del núcleo de un
isótopo radiactivo nos encontramos con la emisión de tres partículas. Una de ella
es la partícula alfa; en este caso, el número atómico del átomo original disminuye
en dos y el número de masa disminuye en cuatro unidades; Otro es el caso de las
partículas beta, donde el número atómico del núcleo original disminuye en una
unidad y el número de masa no cambia y por último la radiación gamma, de alta
energía, que carece de carga y masa, podemos concluir que con frecuencia se
emiten junto con las partículas alfa o beta cuando un núcleo regresa a un estado
más estable en contraste con los rayos X, y que se produce durante ciertas
transiciones electrónicas entre distintos niveles de energía.
Cuando se desintegra un isótopo de un elemento se produce un isótopo de
un elemento distinto; es decir, un tipo de átomo se transforma en otro. Una
ecuación nuclear representa los cambios ocurridos y al balancearla, la suma de
los números de masa de las partículas de cada lado de la ecuación deben ser
iguales, y también deben serlo las sumas de las cargas nucleares.
Cuando se bombardean con neutrones con la energía apropiada, ciertos
núcleos sufren una fisión, este proceso libera grandes cantidades de energía y se
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reúne cierta cantidad mínima (masa crítica) de un isótopo fisionable lo que puede
desencadenar una reacción en cadena autosustentable al quedar algún neutrón.
En una bomba de fisión (bomba atómica) la reacción en cadena avanza sin
control, por esto sus consecuencias.
Durante la fusión nuclear se unen núcleos pequeños, como deuterio y tritio.
Las reacciones de este tipo liberan más energía que las reacciones de fisión. La
fusión nuclear no regulada ocurre en el sol y en las bombas de hidrógeno. La
fusión nuclear regulada no se ha logrado, pero las investigaciones prosiguen.
BIBLIOGRAFIA
Página Principal de investigación,
Google.com.ve
http://es.wikipedia.org/wiki/Radiactividad
https://www.google.co.ve/search?q=espectr
%C3%B3grafo+de+masas&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ei=XGuYU9H1FOPmsA
SmuoHoAw&sqi=2&ved=0CAYQ_AUoAQ&biw=1131
http://html.rincondelvago.com/fision-y-fusion-nuclear.html
http://www.monografias.com/trabajos16/radiactividad/radiactividad.shtml#ixzz34MCmgnh1
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ANEXOS
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