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T6: Física nuclear
Reacciones nucleares
Teoría
2024 · Ordinaria · Titular
1D-a
Examen
a) Justifique, indicando los principios que aplica, cuál de las reacciones nucleares propuestas no produce los productos mencionados: i) X714X27214N+X01X2021nX614X26214C+X11X2121p\ce{^{14}_{7}N + ^{1}_{0}n -> ^{14}_{6}C + ^{1}_{1}p} ii) X1428X214228Si+αX1529X215229P+X01X2021n\ce{^{28}_{14}Si + \alpha -> ^{29}_{15}P + ^{1}_{0}n}
Conservación cargaConservación nucleonesTransmutación nuclear
a) Para determinar qué reacción nuclear es incorrecta, aplicamos las leyes de conservación de la carga eléctrica (número atómico ZZ) y del número de nucleones (número másico AA). En cualquier proceso nuclear, la suma de los valores iniciales de AA y ZZ debe ser igual a la suma de los valores finales.

Analizamos la reacción i): X714X27214N+X01X2021nX614X26214C+X11X2121p\ce{^{14}_{7}N + ^{1}_{0}n -> ^{14}_{6}C + ^{1}_{1}p}. Comprobamos los balances de nucleones y de carga:

A:14+1=14+115=15A: 14 + 1 = 14 + 1 \Rightarrow 15 = 15
Z:7+0=6+17=7Z: 7 + 0 = 6 + 1 \Rightarrow 7 = 7

Puesto que se cumplen ambos principios de conservación, la reacción i) es correcta. A continuación, analizamos la reacción ii): X1428X214228Si+αX1529X215229P+X01X2021n\ce{^{28}_{14}Si + \alpha -> ^{29}_{15}P + ^{1}_{0}n}. Identificamos la partícula alfa como un núcleo de helio X24X2224He\ce{^{4}_{2}He}:

A:28+429+13230A: 28 + 4 \neq 29 + 1 \Rightarrow 32 \neq 30
Z:14+215+01615Z: 14 + 2 \neq 15 + 0 \Rightarrow 16 \neq 15

La reacción nuclear que no produce los productos mencionados es la ii), debido a que no se conservan ni el número de nucleones ni la carga eléctrica total del sistema.