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Radiactividad y ejercicios

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Fue descubierta a finales del siglo XIX por Henri Becquerel quien descubrió, en marzo de 1896, unas radiaciones invisibles, penetrantes, espontáneamente emitidas por el uranio. Demostró que esos "rayos uránicos" impresionaban las placas fotográficas y hacían que el aire condujera la electricidad.

Pierre y Marie Curie descubrieron otros dos elementos que emitían radiaciones parecidas. Al primero le dieron el nombre de polonio en julio de 1898 y al segundo lo llamaron radio en diciembre del mismo año. Pierre y Marie Curie caracterizaron el fenómeno que originaba dichas radiaciones y le dieron el nombre de "radioactividad"

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EN ARMAS EN MEDICINA EN AGRICULTURA

EN REACTORES NUCLEARES PARA PRODUCIRELECTRICIDAD

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ACCIDENTE DE CHERNOBYL DESASTRE EN FUKUSHIMA

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La radiactividad o radioactividad es un fenómeno físico natural, por el cual algunos cuerpos o elementos químicos llamados radiactivos, emiten radiaciones que tienen la propiedad de impresionar placas fotográficas, ionizar gases, producir fluorescencia, atravesar cuerpos opacos a la luz ordinaria, etc.

la radiación consiste en la propagación de energía en forma de:

-ondas electromagnéticas -partículas subatómicas a través del vacío o de un medio material.

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La radiactividad es una propiedad de los ISÓTOPOS , que son átomos "inestables“, es decir que mantienen un estado excitado en sus diferentes niveles , con lo que para alcanzar su estado fundamental deben perder energía.

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Observa los siguientes isótopos:

612C 6

14C

A = 12Z = 6P+= 6e- = 6n° = 6

A = 14Z = 6P+= 6e- = 6n° = 8

Los isótopos son átomos de un mismo elemento que tienen el mismo número átómico (z) pero diferente número de masa (A), es decir los isótopos tienen el mismo número de protones (+), por lo tanto el mismo número de electrones (-), pero diferente el número de neutrones

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Los isótopos del hidrógeno se representan de la siguiente manera:

₁¹H ₁²H ₁³H Protio Deuterio Tritio

A = 1Z = 1P+= 1e- = 1n° = 0

A = 2Z = 1P+= 1e- = 1n° = 1

A = 3Z = 1P+= 1e- = 1n° = 2

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OTRA FORMA DE REPRESENTAR LOS ISÓTOPOS

Los isótopos también se representan escribiendo el nombre del elemento seguido de un guión y el número de masa (A) respectivo.

Así tenemos:

hidrógeno-1,

hidrógeno-2,

hidrógeno-3.

Aquí te muestro algunos isótopos radiactivos:

URANIO 235U y 238U TORIO 234Th y 232Th RADIO 22 6Ra y 228Ra

CARBONO 1 4C RADÓN 222Rn POTASIO 40K POLONIO 210Po

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Observa los siguientes isótopos estables y radiactivos:

¿Cuál es el número de neutrones en cada isótopo del hidrógeno?

¿Cuál es el número deneutrones en cada isótopodel carbono?

¿Porqué algunos isótoposson estables y otros soninestables

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Como has podido observar hay isótopos que son estables y aquellos que son inestables llamados isótopos radiactivos o radioisótopos (existen alrededor de 1200).

La radiactividad se produce cuando un isótopo radiactivo tiene en su núcleo un número de neutrones excesivo o demasiado pequeño respecto al número de protones y esto hace que sea un núcleo inestable ya que no hay un balance correcto entre protones y neutrones y esto hace difícil que la fuerza nuclear pueda mantenerlos unidos, por lo tanto para lograr estabilidad el núcleo del átomo debe emitir energía liberando el exceso de neutrones o protones, en forma de :

EMISIONES ALFA ( formado por 2 protones y 2 neutrones) EMISIONES BETA ( formados por electrones que se forman por la

desintegración de los protones o neutrones del núcleo ) EMISIONES GAMMA ( son ondas electromagnéticas, no tienen

partículas).

La energía liberada puede detectarse con un contador Geiger o con una película fotográfica.

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1.- ES APROVECHADA PARA LA OBTENCIÓN DE ENERGÍA, A TRAVÉS DE LA FISIÓN Y FUSIÓN NUCLEAR

FISIÓN NUCLEAR

:La fisión nuclear consiste en la división del núcleo de un átomo pesado en otros elementos más ligeros, de forma que en esta reacción se libera gran cantidad de energía. Un núcleo de Uranio-235 se divide en dos o más núcleos por la colisión de un neutrón. De este modo, los neutrones liberados colisionan de nuevo formando una reacción en cadena A pesar de ser altamente productiva (energéticamente hablando), es también muy difícil de controlar, como podemos ver en el desastre de Chernóbil y de Fukushima y en las bombas de Nagasaki e Hiroshima . Cuando este proceso de fisión nuclear se puede controlar, la energía se libera lentamente y es transformada en energía eléctrica en un reactor nuclear de fisión,

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DESVENTAJAS DE LA FISIÓNAunque parece una tecnología con un alto rendimiento, y que puede ser la

solución para los problemas de escasez de combustibles fósiles, la energía nuclear de f is ión tiene grandes problemas.

El más importante es el relacionado con los residuos altamente radioactivos que produce, que tardan siglos en descomponerse y dejar de ser peligrosos. Su almacenamiento debe asegurar protección y que no contaminen durante todo este tiempo. Uno de los procedimientos más utilizados es su almacenamiento en contenedores cerámicos, pero ahora se está proponiendo su traslado a cápsulas salinas subterráneas donde ha estado almacenado el petróleo y el gas natural a presión desde hace millones de años. Sin duda el lugar ideal para eliminar estos residuos es el Sol, donde la radiación de más emitida no provocaría diferencias.

Pero sin duda, la mayor de las preocupaciones en la actualidad es su robo para utilización como combustible para bombas atómicas o armas nucleares, así como el miedo a que se produzca otro desastre como el de Chernóbil o el de Fukushima

URANIO

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Reacción de fusión en el sol

FUSIÓN: La fusión es el proceso por el que dos núcleos de átomos ligeros (H, He, etc) se unen para formar un nuevo elemento más pesado.Para lograrlo hay que suministrar a los átomos la energía suficiente para que, supere la repulsión electrostática, se acerquen tanto sus núcleos que queden bajo la atracción de la fuerza nuclear y se junten. Para que se inicie la fusión se requiere una energía inicial de activación pero, una vez iniciada, la reacción es exotérmica y la energía liberada la auto mantiene.

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DESVENTAJAS DE LA FUSIÓN

Lograr la fusión de forma controlada tiene grandes dificultades técnicas. Se requiere muchísima energía de activación (hay que poner los átomos de combustible a 100 millones de ºC) por eso esta reacción se denomina termonuclear. A esta temperatura la materia se encuentra en estado de plasma (átomos en un mar de electrones desligados) y no se puede confinar en ningún recipiente porque ninguno soporta esta temperatura. La bomba de H es un ejemplo de reacción termonuclear no controlada. Para iniciar la reacción se hace explotar una bomba atómica convencional de uranio que aporta la energía inicial necesaria.

VENTAJAS DE LA FUSIÓN

-Los combustibles primarios son baratos, abundantes, no radioactivos y repartidos geográficamente de manera uniforme (el agua de los lagos y los océanos contiene hidrógeno pesado suficiente para millones de años,

- Sistema seguro: el reactor sólo contiene el combustible para los diez segundos siguientes de operación. Además el medio ambiente no sufre ninguna agresión: no hay contaminación atmosférica que provoque la "lluvia ácida" o el "efecto invernadero".

-La radiactividad de la estructura del reactor, producida por los neutrones emitidos en las reacciones de fusión, puede ser minimizada , ya que no hay residuos radiactivos.

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2.- ES USADA EN MEDICINA (RADIOTERAPIA Y RADIODIAGNÓSTICO)

RADIODIAGNÓSTICO Muchos radioisótopos son usados como TRAZADORES. La radiación que emiten los radioisótopos puede ser detectada, de manera que un radioisótopo puede introducirse en un organismo vivo o en cualquier otro material y seguirse su trayectoria. El radiodiagnóstico utiliza radioisótopos de rápida desintegración, como por ejemplo para saber cuál es la forma, tamaño y actividad de la glándula tiroides, el paciente ingiere yodo-131, radiactivo, gracias al cual se puede obtener una imagen de la glándula tiroides. Así mismo si se inyecta a la sangre una pequeña cantidad de sodio-24 puede rastrearse su movimiento por los vasos sanguíneos, así pueden detectarse obstrucciones del sistema circulatorio.

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LA RADIOTERAPIA consiste en tratar con radiaciones los tumores cancerígenos, ya que las

radiaciones destruyen la materia viva, sobre todo causa más daño a las células en proceso de división. Dado que las células cancerosas se reproducen rápidamente resultan más afectadas por las radiaciones.

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3.-EN LA INDUSTRIA ALIMENTICIA :

Con una dosis de radiación se destruyen todos los microbios que se pueden encontrar sobre las frutas y verduras, así se pueden conservar durante más tiempo

Actividad 1Actividad 1

Actividad 2Actividad 2

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1.- ¿Qué personajes contribuyeron al estudio de la radiactividad y cuáles fueron sus aportes?

2..- ¿Qué son los isótopos y por qué emiten radiaciones?3.- ¿Qué son las radiaciones? ¿ Cuáles son los tres tipos de

radiaciones?4.- Completa el cuadro

Formada por Distancia que recorre

Material que la detiene

Radiación alfa

Radiación Beta

Radiación Gamma

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5.- Menciona 3 aplicaciones de la radiactividad6.- ¿Qué es la fisión y cuáles son las 2 desventajas de su uso?7.- ¿Cómo se obtiene energía eléctrica a partir de la fisión?8.- ¿Qué es la fusión? ¿Cuáles son las ventajas y desventajas de su uso?9.- ¿Qué son los trazadores y cómo se usan en medicina?10.- ¿Por qué las radiaciones destruyen las células cancerosas?11.- ¿Por qué crees que en medicina se usan radioisótopos con vida media

muy corta?12.- Averigua en internet cómo se hace el fechado con carbono 14