parcial 2 Flashcards
1
Q
Energía de enlace
A
Necesaria para liberar una partícula del átomo
2
Q
Radiación
A
Energía que viaja a través del espacio o materia.
* Ondas electromagnéticas
* Partículas
3
Q
Radiación electromagnética: Características
A
- No masa
- Velocidad constante en medio determinado
- No materia para su propagación
4
Q
Radiación ionizante
A
Energía suficiente para ionizar un átomo, es la radiación emitida en desintegración radioactiva
5
Q
Unidad de masa atómica (UMA)
A
1/12 parte de unidad de masa de un átomo neutro no enlazado de carbono 12
6
Q
Nucleones
A
Neutrones y protones bc componen el núcleo de un átomo
7
Q
Fuerzas y niveles de energía en núcleo
A
Nucleones en el núcleo sujetos a 2 tipos de fuerzas
8
Q
Tipos de fuerzas en el núcleo
A
2 de repulsión
Fuerzas nucleares (intercambio) entre 2 nucleones
9
Q
Función de las fuerzas y niveles en núcleo
A
Vencen la fuerza electrica a distancias cortas entre 2 nucleones cualesquiera
10
Q
Estado fundamental
A
Todo en su estado de mínima energía.
Unión más estable de nucleones.
11
Q
Metaestable
A
Son inestables, pero con vidas relativamente largas antes de transformarse que en el estado excitado
12
Q
Tiempo de vida de los estados metaestables
A
10ˆ-10s
13
Q
Transformaciones nucleares: función
A
Emiten partículas (electrones o gamma) o fotones de radiación electromagnética
14
Q
¿Qué son los rayos gamma?
A
Fotones de origen nuclear
15
Q
Estados exitados
A
Tiempo de vida inestable antes de transformarse en otro estado
16
Q
¿Qué brinda el tomógrafo?
A
Rayos x de forma artificial a 125 KeVs
Entran rayos x y salen rayos gamma
17
Q
Nuclear binding energy / energía de enlace nuclear
A
Comparación de la masa de un átomo con la suma de masas de sus componentes individuales menor a Delta m.
Mínima energía necesaria para descomponer un elemento en cada una de sus partes.
18
Q
Energía necesaria para arrancar el átomo
A
Delta m = 0.098940u
19
Q
UMA Equivalencia
A
931.5 MeV
20
Q
Núcleos estables
A
- No todas las combinaciones de protones y neutrones los producen
- Es el proceso de desintegración radiactiva
- 1 núcleo estable emite partículas o fotones para transformarse en un núcleo más estable
21
Q
Aproximación del número de neutrones que representa estabilidad y elementos ligeros
A
Número atómico
22
Q
Desintegración radioactiva
A
Proceso en el que un núcleo inestable se transforma en uno más estable emitiendo partículas, fotones o ambos, liberando energía en el proceso
23
Q
Características de los nucleidos radioactivos
A
- Modo de desintegración radioactiva
- Energía de transición
- Vida media de un radionucleido antes de sufrir desintegración radioactiva
24
Q
Desintegración radioactiva: características
A
- es espontánea
- No se puede predecir el momento exacto en el que un núcleo determinado se desintegrará
- Desintegración radioactiva = conversión
25
Radionucleido
Tipo de núcleo atómico inestable que se desintegra de forma espontánea y emite radiación
26
Radioactividad
Transformación nuclear espontánea de un átomo inestable, dando formación de un nuevo elemento
27
Radioactividad: Mecanismos de transformación
* Partículas producen radiación gamma, beta + y beta -
* E -> gamma
28
Características del decaimiento gamma
* Núcleos pesados (ˆ->= 84)
* El más pesado y dañino por el H
* Núcleo inicial = padre
* D=hijo
29
Q
Energía liberada de la transformación
30
Antineutrino
Partícula de carga nula que se produce en la desintegración beta
31
Decaimiento gamma (beta, gamma)
Cuando el N emite partícula Beta, se libera una partícula gamma para liberar la energía y tener estabilidad
32
Conversión interna
Un núcleo excitado que libera energía emitiendo energía gamma (fotón), lo absorbe el electrón y sale
33
Captura electrónica (Beta -)
Hay un núcleo con e orbitando, se absorbe un e y se forma N con un protón del núcleo y forma un antineutrino
34
Desintegración Beta +
Cuando se obtiene un protón y lo que se quiere es un neutrón, incluyendo un electrón, entran los rayos B- y sale B+, al chocar el B+ con el electrón se aniquilan
35
Desintegración Beta+ : usos
Tomografía de emisión de positrones
36
Decaimiento radioactivo: características
* Probabilistico
* Espontáneo
* No se sabe cuando
37
Decaimiento radioactivo: unidad
Bequerel (Bq) = desintegración por segundo
38
Decaimiento radioactivo: unidad tradicional
Curie "Ci" = 3.7 ˆ10Bq
39
Decaimiento exponencial
Ej. Coloquial: maíz -> calor -> Tiempo = pop
40
Unidad decaimiento exponencial
Lambda = fracción del átomo de una muestra de un radionucleido que experimenta una desintegración radioactiva x unidad de tiempo.
1/seg
dN/N=Lambda dt =cuantos se desintegran de el total
41
Series radioactivas
Cadenas de desintegración radioactiva artificial de núcleos atómicos pesados inestables que se desintegran a través de una secuencia de desintegradores hasta que se logra.
Uranio 238 (Uˆ238)
42
¿Qué pasa con los radionúclidos naturales para convertirse en más ligeros y estables?
Sufren una serie de desintegraciones que implican la emisión de partículas alfa y beta para transformarse en nucleidos
43
Radiación natural: tipos
* natural
* "Cósmica"
* Cosmogenética
44
Radiación cósmica: características
* más antigua
* 13 o 14 millones de años
* 1912, Victor Hess
* Alta energía procedente de fuente extraterrestre (sol)
* + Cerca del espacio, + radiación e interacción
* Contribución insignificante con la natural
* Elementos radioactivos primordiales: tritio (3H) y radiocarbono (14c)
45
Relación entre la radiación cósmica y atmósfera
Producen radionúclidos cosmogénicos
46
Radiación primordial
Omnipresente en el entorno natural, ubicado en el suelo en concentraciones promedio
47
Elemento más abundante en radioactividad
Uranio con 3 isótopos de diferencia:
* 99.3% del Nat=238 u
* 0.7% =235u
* El resto 234u
48
Radionucleido cosmogénico
Su producción es continua y se ha establecido un estado estacionario mediante el cual los radionúclidos se producen al mismo tiempo que se desintegran
49
T 1/2 de radionúclidos cosmogénicos (14c)
5730 años, se puede fechar midiendo las abundancias relativas del tritio e hidrógeno
50
Interacción radiación - materia
* emitido durante la desintegración radioactiva
* Partículas cargadas y la radiación electrónica
* Transmiten su energía a la materia cuando la atraviesan
51
Principales mecanismos de transferencia
Ionización y excitación de átomos y moléculas
52
Radiaciones ionizantes
Radiaciones emitidas en desintegración
53
¿Por qué suceden las colisiones con átomos y moléculas?
Bc las partículas alfa o beta pierden energía y se ralentizan conforme atraviesan la materia, por las colisiones con fuerzas de atracción o repulsión en lugar de un contacto real
54
Interacción: partículas cargadas pesadas - materia
Recorre un camino casi recto a través de la materia, por lo que se pierde energía constante en pequeñas a través de colisiones con electrones atómicos, dejando átomos ionizados y excitados a su peso
55
Desviación sustancial: origen
X la dispersión elástica de un núcleo atómico, gracias a la partícula pesadamente cargada
56
Interacción de Coulomb
Cuando los electrones orbitales atómicos atraviesan la materia (núcleos atómicos)
57
Pérdida de energía cinética en electrones
Colisión y pérdidas
58
Cambio en la dirección de viaje de los electrones
Dispersión
59
Interacción elástica
El electrón se desvía de su trayectoria original pero no se produce ninguna pérdida de energía
60
Interacción inelastica
El electrón se desvía de su trayectoria original y parte de su energía se transfiere a un electrón orbital o se emite en forma de radiación de frenado (Bremsstrahlung)
61
¿Por qué se define un tipo de interacciones de un electrón?
Bc el radio "a" depende del parámetro de impacto "B", definido como la distancia perpendicular entre la dirección del electrón antes de la interacción y el núcleo atómico
62
¿Cuándo es radiación natural?
Cuando viene del núcleo del átomo
63
Ionización
Expulsión de electrón orbital del átomo absorbente
64
Excitación
Transferencia de un electrón orbital del átomo absorbente desde una órbita permitida a una órbita permitida más alta
65
Interacción fotón - materia
Energía transferida a la masa del electrón o el núcleo cuando un haz de rayos x y gamma pasa a través de un medio y hay resultados de expulsión de electrones de los átomos del medio absorbente, transfiriendo su energía y produciendo la ionización y excitación de los átomos
66
Descripción sencilla de ionización
Átomo neutro pasa a ser negativo o positivo
67
¿Qué producen las partículas cargadas?
Radiación directamente ionizante
68
¿Qué producen las partículas sin carga?
Radiación indirectamente ionizante x la liberación de partículas ionizantes directas de la materia cuando interactúan con la materia
69
Formas de ionización
* fotodesintegración
* Dispersión coherente
70
Dispersión coherente
1 onda electromagnética que pasa cerca del electrón y lo pone en oscilación, por lo que el electrón oscilante irradia energía a la misma freq. Que la onda elec. Incidente
71
Características de la dispersión coherente (rayleigh)
* misma long de onda lambda que haz incidente
* Se transforma en mov electrónico
* No se absorbe energía en el medio
* Efecto unido - dispersión del fotón
72
Efecto fotoeléctrico
Fotón - átomo y expulsa electrones orbitales del átomo
73
Fotoeléctrico: características
* toda la energía hy del fotón es absorbida por el átomo y luego transferida al electrón atómico
74
¿qué tipo de energía es la del electrón expulsado?
Cinética
hy - EB
* Interacción entre capas k, l, m o n
75
¿Qué pasa con la vacante del electrón en el efecto fotoeléctrico?
Pierde usarse por electrón orbital externo con emisión de rayos x o electrones Auger
76
Efecto compton : características
*cohisión elástica
* Fotón electrón libre
* Es imposible que toda la energía se transfiera al electrón si se quiere conservar el momento y la energía
* Electrón recibe algo de energía del fotón y se emite ángulo teta
* No se dispersa + de 90º
* Fotón con energía > 1.02 MeV
* Cerca de un núcleo desaparece y la energía reaparece en masa positrón y electrón
* C/u tiene masa de 0.511 MeV
77
Producción de pares
Se transforma energía en masa, por lo que hay lugar cerca del núcleo y se conserva el momento
* La energía cinética del núcleo en retroceso es muy pequeña
78
Fotodesintegración
Reacción nuclear en la que el núcleo absorbente captura un fotón de alta energía y la mayoria de los casos emite un neutrón
79
Fotodesintegración: características
* reacción umbral en la que la energía > valor mínimo depende del núcleo absorbente
* La producción de neutrones puede ser absorbida por muchos materiales y volverlos radioactivos
