Física Mecánica Cuántica la Desintegración Radioactiva Los núcleos están compuestos por protones y neutrones, que se mantienen unidos por la denominada fuerza fuerte. Algunos núcleos tienen una combinación de protones y neutrones que no conducen a una configuración estable. Estos núcleos son inestables o radiactivos. Los núcleos inestables tienden a aproximarse a la configuración estable emitiendo ciertas partículas. Los tipos de desintegración radiactiva se clasifican de acuerdo a la clase de partículas emitidas. Desintegración alfa: El elemento radiactivo de número atómico Z, emite un núcleo de Helio (dos protones y dos neutrones), el número atómico disminuye en dos unidades y el número másico en cuatro unidades, produciéndose un nuevo elemento situado en el lugar Z-2 de la Tabla Periódica. Desintegración beta: El núcleo del elemento radiactivo emite un electrón, en consecuencia, su número atómico aumenta en una unidad, pero el número másico no se altera. El nuevo elemento producido se encuentra el lugar Z+1 de la Tabla Periódica. Desintegración gamma: El núcleo del elemento radiactivo emite un fotón de alta energía, la masa y el número atómico no cambian, solamente ocurre un reajuste de los niveles de energía ocupados por los nucleones. El programa interactivo describe un modelo de sustancia radiactiva A que se desintegra en una sustancia estable B. Se disponen N núcleos radiactivos de la sustancia inestable A. Se introduce la constante de desintegración . A medida que transcurre el tiempo se anota el número de núcleos que permanecen sin desintegrar. Posteriormente, se comprobará la ley exponencial decreciente a partir de los datos tomados. De la observación del proceso de desintegración podemos extraer las siguientes relaciones cualitativas: • • La velocidad de desintegración decrece a medida que los núcleos radiactivos se van desintegrando. No podemos predecir en que instante se desintegrará un núcleo concreto, ni qué núcleo se va a desintegrar en un determinado instante. Descripción Se ha observado que todos los procesos radiactivos simples siguen una ley exponencial decreciente. Si N0 es el número de núcleos radiactivos en el instante inicial, después de un cierto tiempo t, el número de núcleos radiactivos presentes N se ha reducido a N=N0exp( t) donde es una característica de la sustancia radiactiva denominada constante de desintegración. Para cada sustancia radiactiva hay un intervalo fijo, denominado vida media, durante el cual el número de núcleos que había al comienzo se reduce a la mitad. Poniendo en la ecuación N=N0/2 se obtiene que relaciona la vida media y la constante de desintegración. A partir de un modelo simple de núcleo radioactivo hemos conocido el significado de la constante de desintegración. La ley de desintegración puede deducirse del siguiente modo: si es la probabilidad de desintegración por unidad de tiempo, la probabilidad de que un núcleo se desintegre en un tiempo dt es ·dt. Si hay N núcleos presentes, en el tiempo dt podemos esperar que se desintegren ( dt)N núcleos, Por tanto, podemos escribir El signo menos aparece por que N disminuye con el tiempo a consecuencia de la desintegración. Integrando esta ecuación obtenemos la ley exponencial decreciente. N0 es el número inicial de núcleos radioactivos presentes en el instante t=0. Fenómenos análogos Un fenómeno análogo a la desintegración radioactiva es la descarga de un condensador a través de una resistencia, y la descarga de un tubo que contiene fluido viscoso a través de un capilar. Un fenómeno análogo a la carga de un condensador es la producción y posterior desintegración de núcleos radioactivos en un reactor nuclear. El fenómeno análogo en fluidos es la carga y descarga de un tubo-capilar. Disponiendo varios tubos-capilares uno encima del otro, de modo que el superior descargue en el inferior y el último, en un tubo cerrado podemos estudiar el comportamiento de una serie de desintegración radioactiva. • • http://www.loseskakeados.com