El hombre se ha preguntado desde hace El hombre se ha preguntado desde hace
mucho tiempo, mucho tiempo,
”¿De qué está hecho el mundo?"
y
”¿Qué lo mantiene unido?"
En la antigüedadEn la antigüedad
De Grecia heredamos el anelo de explicar
racionalmente el mundo. Apuesto a la
aproximación animista o sobrenatural.
En la Grecia antigüa, algunos pensaban que
todas las cosas del mundo estaban compuestas
por cuatro elementos:
Tierra (sólidos)
Agua (Líquidos)
Aire (gases )
Fuego (?)
Eter (Cuerpos Celestes)
Hoy sabemos que el mundo está Hoy sabemos que el mundo está
hecho de hecho de AtomosAtomos
Democritus (400 AC)
Dalton (1800), Avogadro (1810), etc.
Sin Sin eembargo los mbargo los átomos no son átomos no son
elementaleselementales sino que son dividibles sino que son dividibles
Atomos - Nucleos - Nucleones - QuarksAtomos - Nucleos - Nucleones - Quarks
Particulas subatomicas…el Particulas subatomicas…el
nucleonucleo
El átomo está compuesto de protones,
neutrones y electrones.
El Núcleo aglutina casi toda la masa del
átomo y contiene los protones y
neutrones,
El protón tiene una masa de 1.673 x10
-24
g, y una carga unitaria de 1.602 x 10
-19
C.
El neutrón el ligeramente más pesado que
el protón con una masa de 1.675 X10
-24
g,
pero no tiene carga.
Partículas subatomicas…los Partículas subatomicas…los
electroneselectrones
El electrón tiene una masa relativamente
pequeña de 9.79 X 10
-28 g
. (1/1836 veces
la del protón) y una carga de
–1.602 X 10
-19
C. (igual en carga pero de
signo opuesto a la del protón).
La nube de carga electrónica constituye
casi todo el volumen del átomo, pero, sólo
representa un pequeña parte de su masa.
Nucleones. Protones y neutrones en el núcleo.
Isótopos. Átomos del mismo elemento con
masas diferentes.
Isótopo de uranio,
uranio 238 ó U-238
Núclido. Es un isótopo de cualquier átomo.
Radionúclidos. Núclidos que emiten
espontáneamente radiaciones.
¿Qué es?¿Qué es?
Emisión espontánea de partículas y (o)
rayos por el núcleo de un átomo. A los
elementos que contienen esta propiedad
se les llama radiactivos.
Número de masa. Cantidad de
protones y neutrones en el
núcleo.
Número atómico. Número de
protones
Partícula Alfa
Partícula Beta menos
(electrón)
Antineutrino
Partícula Beta más
(positrón)
Neutrino
Rayo Gamma
(Fotón)
A, Z
A, Z-1
A, Z+1
A-4, Z-2A, Z
A, Z
A, Z A, Z
D
E
S
I
N
T
E
G
R
A
C
I
Ó
N
A
L
F
A
D
E
S
I
N
T
E
G
R
A
C
I
Ó
N
B
E
T
A
M
E
N
O
S
D
E
S
I
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T
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G
R
A
C
I
Ó
N
B
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T
A
M
Á
S
D
E
S
I
N
T
E
G
R
A
C
I
Ó
N
G
A
M
M
A
La radiactividad consiste en
la emisión de partículas y
radiaciones de parte de los
átomos de algunos
elementos. Son radiactivos
aquellos elementos que
tienen un número muy
elevado de protones y
neutrones. se transforman,
por emisión de partículas
alfa (núcleos de Helio), beta
(electrones), gamma
(fotones), en otros
elementos nuevos, que
pueden ser o no, a su vez,
radiactivos.
Radiactividad Natural.Radiactividad Natural.
Es una propiedad del núcleo
Elementos
radiactivos.
Declinación o
decaimiento radiactivo.
Desintegración
nuclear
Forman otros
elementos
Estabilidad nuclearEstabilidad nuclear
Todos sabemos que todos los núcleos atómicos (a
excepción del H
1
1) tienen protones y neutrones.
Cuando la cantidad de estas partículas es alta el
núcleo
se vuelve inestable y emite partículas o radiación
espontáneamente, conocido como fenómeno de
radiación.
La radiación también puede ser artificialmente por el
bombardeo de neutrones u otras partículas
produciendo
cambios en el núcleo, conocido como transmutación
nuclear.
Existen tres tipos de radiación:Existen tres tipos de radiación:
(ionizantes)(ionizantes)
Alfa: es la emisión de
una partícula
compuesta por un
núcleo de helio. Las
partículas α son lentas
y tienen bajo poder de
penetración.
Emisión betaEmisión beta
Son las transformaciones dentro del núcleo,
tienen un poder de penetración medio (6 mm ) y
viajan a 1/10 de la velocidad de la luz.
Beta -: el núcleo
se transforma de
neutrón a protón
por la liberación
de un electrón
Beta +: se
transforma de
protón a neutrón
liberando un
positrón (un
electrón con
carga +) solo en
forma artificial
Emisiones gammaEmisiones gamma
. Gamma: se libera una onda
electromagnética al
cambiar un
electrón de nivel. Los rayos γ
viajan a la velocidad de la
luz,
son energía pura y son
extremadamente
peligrosos. Estos
pueden ser detenidos por
murallas de concreto (82
cms
aprox.) o paredes de plomo
de un gran grosor (47 cms
aprox.)
Radiaciones ionizantesRadiaciones ionizantes
Se dice que una radiación es ionizante cuando posee la energía
necesaria para arrancar uno o varios electrones a los átomos o a las
moléculas del medio irradiado. Es el caso de las radiaciones y y
también de las radiaciones electromagnéticas como son los rayos , los
rayos X y determinados rayos ultravioletas. No son en cambio ionizantes
en la práctica la luz visible, la infrarroja, las microondas ni las ondas
radio.
Serie radiactivaSerie radiactiva
Los núcleos
radiactivos pueden
sufrir varias
desintegraciones en
sucesivas etapas,
hasta lograr un núcleo
estable.
Los procesos de
desintegración nuclear
son exergónicos.
Vida media de los elementos Vida media de los elementos
radiactivosradiactivos
Velocidad en que ocurren las desintegraciones nucleares.
Los núcleos radiactivos se desintegran en forma
exponencial.
Vida media de un elemento es el tiempo que necesita la
mitad de los átomos de una determinada muestra en sufrir
una desintegración nuclear.
IsótopoVida media Desintegración
Uranio-238
4.500 millones de
años
Alfa
Carbono-145.570 años Beta
Cobalto-605,3 años Gamma
Radón-2224 días Beta
Energía nuclearEnergía nuclear
La energía nuclear es el tipo de energía mas poderosa
conocido hasta ahora por el hombre. Esta energía se puede
obtener por FUSIÓN O FISIÓN nuclear. Todo comenzó con
Einstein cuando descubrió su fórmula E=mC² y según esta
fórmula cuando se pierde masa, ésta se transforma en
energía.
La primera aplicación de práctica fue la bomba atómica, en la
cual se liberó cerca de 12 kilotones ( 12 ton. De TNT).
Actualmente existen cerca de 450 reactores nucleares que
generan el 16% de la energía mundial. La energía nuclear,
genera un tercio de la energía eléctrica que se produce en la
Unión Europea, evitando así, la emisión de 700 millones de
toneladas de CO
2 por año a la atmósfera.