AndalucíaAndalucía
MadridMadrid
CataluñaCataluña
GaliciaGalicia
MurciaMurcia
ValenciaValencia
En construcciónAñadimos comunidades, materias, años y soluciones de forma progresiva y constante.
Radiactividad
Teoría
2020 · Ordinaria · Suplente
4-a
Examen
4. a) Escriba las expresiones de las leyes del desplazamiento radiactivo de las emisiones alfa, beta y gamma. Razone si pueden desviarse las trayectorias de estas emisiones mediante un campo eléctrico.
Desintegración radiactivaEmisiones radiactivas
a) Las leyes del desplazamiento radiactivo para las emisiones alfa, beta y gamma son las siguientes:

La desintegración radiactiva es un proceso en el cual un núcleo atómico inestable pierde energía emitiendo radiación. Estas leyes describen cómo cambia el núcleo padre al transformarse en el núcleo hijo.

Emisión alfa ($\alpha$)

Una emisión alfa consiste en la expulsión de una partícula alfa, que es un núcleo de helio (24He^4_2\text{He}). Esto significa que el número atómico (Z) del núcleo disminuye en 2 y el número másico (A) disminuye en 4.

XZAX2Z2AXXZ2A4X2Z22A4Y+X24X2224He\ce{^{A}_{Z}X -> ^{A-4}_{Z-2}Y + ^{4}_{2}He}
Emisión beta ($eta$)

Existen dos tipos principales de desintegración beta: etaeta^- y eta+eta^+. En ambos casos, el número másico (A) del núcleo hijo permanece igual al del padre, pero el número atómico (Z) cambia.1. Emisión beta negativa (etaeta^-): Un neutrón en el núcleo se transforma en un protón, emitiendo un electrón (partícula etaeta^-) y un antineutrino electrónico. El número atómico (Z) aumenta en 1, mientras que el número másico (A) permanece constante.

XZAX2Z2AXXZ+1AX2Z+12AY+eX+νˉXe\ce{^{A}_{Z}X -> ^{A}_{Z+1}Y + e^- + \bar{\nu}_e}

2. Emisión beta positiva (eta+eta^+): Un protón en el núcleo se transforma en un neutrón, emitiendo un positrón (partícula eta+eta^+) y un neutrino electrónico. El número atómico (Z) disminuye en 1, mientras que el número másico (A) permanece constante.

XZAX2Z2AXXZ1AX2Z12AY+eX++νXe\ce{^{A}_{Z}X -> ^{A}_{Z-1}Y + e^+ + \nu_e}
Emisión gamma ($\gamma$)

Una emisión gamma consiste en la liberación de fotones de alta energía (radiación electromagnética) de un núcleo que se encuentra en un estado excitado. Este proceso no cambia ni el número atómico (Z) ni el número másico (A) del núcleo, simplemente lo lleva a un estado de menor energía (más estable).

XZAX2Z2AXXXZAX2Z2AX+γ\ce{^{A}_{Z}X^* -> ^{A}_{Z}X + \gamma}
Desviación de las trayectorias en un campo eléctrico

La capacidad de las emisiones radiactivas para desviarse en un campo eléctrico depende de si poseen carga eléctrica.1. Partículas alfa (α\alpha): Son núcleos de helio, compuestos por dos protones y dos neutrones, por lo que tienen una carga positiva de +2e+2e. Al ser partículas cargadas, las partículas alfa sí se desviarán en un campo eléctrico. La dirección de la desviación será en la dirección del campo eléctrico, ya que tienen carga positiva.2. Partículas beta (etaeta): Las partículas etaeta^- son electrones, con una carga negativa de e-e. Las partículas eta+eta^+ son positrones, con una carga positiva de +e+e. Ambas son partículas cargadas y, por lo tanto, sí se desviarán en un campo eléctrico. Las etaeta^- se desviarán en dirección opuesta al campo eléctrico, mientras que las eta+eta^+ se desviarán en la misma dirección del campo, pero en sentido contrario a las etaeta^- debido a su carga opuesta.3. Rayos gamma (γ\gamma): Son fotones de alta energía, es decir, radiación electromagnética. Los fotones no poseen carga eléctrica ni masa en reposo. Por lo tanto, los rayos gamma no se desviarán en un campo eléctrico.