Conceptos básicos de
los procesos nucleares
David Alejandro De La Cruz López
Randy Brayan García Ruiz
Ángel Antonio Ávalos Ulloa
Es la desintegración espontanea que tienen
ciertas sustancias emitiendo tres tipos de
radiación
Radiactividad
¿Sabes cuales son los
tres tipos de radiación
que emite la
radiactividad?
Radiación alfa(α): es una forma de radiación ionizante emitida
en un proceso conocido como desintegración alfa, que ocurre
en núcleos atómicos inestables de elementos pesados.
Radiación beta(β) : Este proceso ocurre cuando un núcleo
atómico con un exceso de neutrones o protones se
transforma en un núcleo más estable.
Radiación gamma(γ): A diferencia de las radiaciones alfa y
beta, que consisten en partículas con masa, los rayos gamma
son fotones puros, paquetes de energía sin masa ni carga
eléctrica.
Positrones
¿Qué es?
Datos
Un positrón, también conocido como
antielectrón (simbolizado como e+ o β+), es la
antipartícula del electrón.
Tiene exactamente la misma masa que un
electrón.
Pero tiene una carga eléctrica opuesta: es
positiva (+1), mientras que la del electrón es
negativa (-1).
VELOCIDAD DE LOS
NEUTRONES
La velocidad de los neutrones es un concepto fundamental en la física
nuclear y tiene un impacto significativo en diversas aplicaciones,
desde la generación de energía nuclear hasta la investigación
científica. A diferencia de las partículas cargadas, los neutrones no
interactúan directamente con los campos eléctricos, lo que les
permite penetrar profundamente en la materia y experimentar
diferentes tipos de interacciones dependiendo de su energía (y por lo
tanto, su velocidad).
Isóbaros
Los nucleidos son especies
atómicas que se caracterizan por la
agrupación de sus nucleones, que
son los protones y neutrones. Cada
nucleido tiene un número específico
de protones y neutrones, lo que
determina su identidad y
propiedades. Pueden ser estables o
inestables, y los nucleidos
inestables son radiactivos. Hay
alrededor de 1,700 nucleidos
conocidos, de los cuales
aproximadamente 1,400 son
radiactivos.
NÚCLIDOS
TIPOS DE
NUCLIDOS
Isótopos
Isótonos
Propiedades de las radiaciones
La partícula alfa (α) tiene masa significativa (4 u) y carga positiva
(+2).
La beta negativa (β⁻) y el positrón (β⁺) tienen masa despreciable y
carga opuesta (-1 y +1, respectivamente).
La radiación gamma (γ) no tiene masa ni carga, solo energía.
Decaimiento de los elementos
El decaimiento radioactivo es un fenómeno
físico que implica la transformación espontánea
de núcleos atómicos inestables en otros más
estables.
Cuando se trata de un decaimiento alfa, el atomo pierde dos protones y dos neutrones,
conviertiendose en un atomo con dos protones menos y 4 unidades de masa menos.
Cuando se trata de un decaimiento beta, los nuclidos conservan su masa, pero
aumentan en 1 el numero de protones
Cuando se trata de un decaimiento gamma, no se modifica el numero atomico ni
la masa, ya que se trata de fotones y generalmente acompaña a las radiaciones a
y β
Se conocen tres tipos de series
radiactivas que se realizan de forma
natural
Es una secuencia de desintegraciones nucleares que
comienza con un isótopo radiactivo inestable (llamado
núclido padre) y termina con un isótopo estable.
En cada paso de la cadena, un átomo emite radiación
(principalmente partículas alfa o beta) y se transforma
en un nuevo elemento (llamado núclido hijo).
SERIES RADIACTIVAS
Son variaciones de un mismo elemento químico.
Tienen el mismo número de protones (mismo número
atómico, Z), pero diferente número de neutrones.
Debido a esto, tienen un número de masa (A) diferente.
Isótopos
Los isótopos radiactivos (radioisótopos) son herramientas
clave en medicina nuclear.
Radioterapia (Tratamiento del Cáncer):
Esterilización
Tomografía por Emisión de Positrones (PET):
Radiografía Industrial (Gammagrafía):
En las reacciones nucleares, no creamos ni destruimos
partículas fundamentales. Esto significa que debemos tener la
misma cantidad "antes" y "después" de la flecha. Piénsenlo
como una balanza: lo que tenemos a un lado debe ser igual a lo
que tenemos al otro.
COMPLETAR LAS REACCIONES
NUCLEARES
212Po
84
Pb
208
82
+
?
Para lograr este balance, nos enfocamos en dos números
clave de cada elemento:
1.El Número Másico (Arriba): Es la suma de protones y
neutrones. Representa la "masa" total del núcleo.
2.El Número Atómico (Abajo): Es el número de protones.
Para completar la reacción, aplicamos la conservación del
número de masa (suma de superíndices) y del número
atómico (suma de subíndices).
Número de masa: 212=208+4.
Número atómico: 84=82+2.
212Po
84
Pb
208
82
+
α
4
2
La partícula con número másico 4 y número atómico 2 (24α)
es una partícula alfa, que es idéntica a un núcleo de Helio
(24He). Este tipo de desintegración se conoce como
desintegración alfa
.