Nuclear Preguntas rectoras Es la radiacin peligrosa Es

Nuclear

Preguntas rectoras ¿Es la radiación peligrosa? ¿Es la energía atómica una buena opción? ¿Qué es la energía nuclear? ¿Son la energía nuclear y las bombas nucleares peligrosas?

La energía del núcleo Bravo - 15. 000 kilotons

Desarrollo del átomo

Nuclear Repaso - Fondo Radiación nuclear Fisión Centrales nucleares Vida Media Serie de decaimiento Fusión

Términos Claves decaimiento alfa partículas alfa transmutación artificial radiación de fondo decaimiento beta partícula beta reacción en cadena palancas de mando masa crítica curie desintegraciones por segundo decaimiento gamma Contador de Geiger Vida Media radiación de ionización irradiado isótopo asesor radiactividad natural ecuación nuclear fisión nuclear fusión nuclear núclido plasma positrones radioisótopo rem roentgen trazalíneas transmutación Radiografías

Radiactividad Mucha de nuestra comprensión de la estructura atómica vino de estudios de elementos radiactivos. Radiactividad El proceso por el cual los átomos emiten espontáneo partículas o rayos de la alta energía de su núcleo. Primero observado por Enrique Becquerel en 1896

Historia: En el lado humano 1834 Michael Faraday - experimentos de la electrólisis sugirieron naturaleza eléctrica de la materia 1895 roentgen de Wilhelm – descubrió las radiografías cuando con el ánodo los rayos catódicos chocan Curie de Marie 1898 y de Piere - descubrió los elementos radiactivos polonio y radio Paul 1900 Villard - descubrió los rayos gama establecieron las leyes del decaimiento radiactivo y transformación Frederick 1910 Soddy - propuso el concepto del isótopo explorar el papel de oro; descubrió el núcleo y protón; propuso la teoría nuclear del átomo Otto Frisch – descubrieron la fisión nuclear de uranio-235 por el bombardeo del neutrón Edwin 1940 M Mc. Millan y Philip Abelson - descubrió el primer elemento transuránico, para explicar la existencia de más que un peso atómico de cuerpos simples radiactivos 1911 Rutherford de Ernesto – usó partículas alfa para Rutherford 1903 y Frederick de Ernesto Soddy - Otto 1938 Hahn, Fritz Strassmann, Lise Meitner, y el primer radioisótopo artificial Rutherford 1899 de Ernesto - descubrió las partículas alfa y beta Frederick 1934 Joliet y curie de Irene Joliet - produjeron átomo, y no es debido a una reacción química. (Marie nombró esta característica la radioactividad. ) el bombardeo de la partícula alfa del berilio descubrió que la radiación es una característica del James 1932 Chadwick - descubrió el neutrón por Marie 1896 (Marya Sklodowska) y curie de Pedro - José 1897 J. Thomson - descubrió el electrón con experimentos del tubo de Crookes transmutación artificial de átomos Enrique 1896 Becquerel – descubrió los “rayos uránicos” y la radiactividad El Rutherford 1919 de Ernesto - anunció la primera neptunio, por la irradiación de neutrón del uranio en un ciclotrón Glenn 1941 T. Seaborg, Edwin M. Mc. Millan, José

Diagrama de nivel de energía 6 s 6 p 5 d 4 f Modelo de Bohr 5 s 5 p 4 d Escala arbitraria de la energía Litio 4 s 4 p 3 d 3 s 3 p N 2 s 2 p 1 s Configuración del electrón NÚCLEO H él La del FE de AR F del Al de Li C N PULSA EL ELEMENTO PARA COMPLETAR LAS TABLAS Li = 1 s 22 s 1

Un átomo del litio emocionado Energía Átomo de Li emocionado Fotón de luz roja emitido Átomo de Li en estado bajo de energía Zumdahl, De. Coste, mundo de la química 2002, página 326

Ondas l de la onda larga Amplitud Baja frecuencia l onda corta Alta frecuencia Amplitud

Un tubo catódico Zumdahl, De. Coste, mundo de la química 2002, página 58

Un tubo catódico Fuente de Potencial Eléctrica Corriente de partículas negativa (electrones) Chapa de metal Tubo de cristal de gas Chapa de metal Zumdahl, De. Coste, mundo de la química 2002, página 58 PAPEL

Interpretación de Desviaciones Observadas. . . rayo de alfa partículas . . . hoja de oro Dorin, Demmin, Gabel, química el estudio de la materia, 3 rd Edition, 1990, página 120 undeflected partículas partícula desviada

Aparato de Rutherford rayo de partículas alfa sustancia radiactiva pantalla fluorescente circular - Zn. S cubierto hoja de oro Dorin, Demmin, Gabel, química el estudio de la materia, 3 rd Edition, 1990, página 120

Fotón • En 1905, Einstein postuló que la luz fue compuesta de partículas de la energía discreta E = hf • Él llamó estos FOTONES de las partículas • Él también sugirió que en el efecto fotoeléctrico cada uno el solo fotón da para arriba toda su energía a un solo electrón • Él sugirió que el electrón fuera expulsado inmediatamente • El aumento de la intensidad de la luz aumenta el número de los electrones pero no de la energía de los electrones

Efecto fotoeléctrico Sobre de vidrio evacuado cátodo ánodo Representación simbólica de una célula fotoeléctrica Fotones de luz Célula fotoeléctrica Los electrones son explusados de la superficie Metal del sodio

Efecto fotoeléctrico Luz Electrón Núcleo Metal Cuando la luz pega una superficie de metal, se expulsan los electrones.

Efecto fotoeléctrico Más luz Electrón Núcleo Electrón Metal Si se ha alcanzado la frecuencia del umbral, aumentar la intensidad aumenta solamente el número de los electrones expulsados.

Efecto fotoeléctrico Luz de frecuencia más alta Electrón más rápidp Núcleo Metal Si se aumenta la frecuencia, los electrones expulsados viajarán más rápidamente.

Efecto fotoeléctrico Más arriba frecuencia luz Más rápidamente electrón Núcleo Metal Si se aumenta la frecuencia, los electrones expulsados viajará más rápidamente.

Fuerza fuerte contra fuerza débil Fuerza débil: atracciones electrostáticas entre los protones y los electrones en áto débil e. g. vinculación covalente, vinculación iónica, vinculación del hidró Fuerza fuerte: fuerza que mantiene el núcleo unido. fuerte es decir. El núcleo contiene los protones que se rechazan naturalm Cuando el núcleo está partido, la energía lanzada es la energía de la fueza fuerte.

Absorción de Radiación Zumdahl, De. Coste, mundo de la química 2002, página 625 b a g

Absorción de la radiación Timberlake, química 7 th Edición, página 84

Exposición de radiación típica por persona por año en los Estados Unidos Fuente Radiación atmósfera en el nivel del mar * mrem 26 radiografía dental 1 mrem tierra mrem 30 radiografía del pecho mrem 6 alimentos mrem 20 Radiografía de la cadera mrem 65 viaje aéreo sobre 1. 800 m mrem 4 tomografía computarizada mrem 110 emplazamiento de la obra mrem 7 central nuclear cercano 0. 02 mrem Radiografía del brazo o de la pierna 1 mrem Uso de la TV y de la computadora Añade 3 mrem por cada 300 m de la elevación Packard, Jacobs, Marshall, globo del AGS de Pearson de la química, página 341 mrem 2

Contador Geiger Ionización del gas ocurre a través de la pista de la radiación (-) El altavoz da (+) “tecleo” para cada partícula Tubo del metal (cargado negativamente) Ventana + e e + + + e e trayectoria de radiación iónica Los e- libres se atraen a electrodo (+), terminando Átomos o moléculas del gas alambre de lectrodo central (cargado positivamente) el circuito y generando una corriente. Entonces el Contador Geiger traslade la lectura actual Wilbraham, Staley, Matta, barquero, química, 2002, página 857 a una medida de

Contador Geiger-Muller Zumdahl, De. Coste, mundo de la química 2002, página 614

Rayos alfa, beta, gama Bloque de plomo rayos b (+) (carga negativa) La ranura alineante (ninguna carga) Sustancia Radiactiva (-) Placas Cargadas eléctricamente Animación de Raymond Chang Todos los derechos reservados rayos g rayos a (carga positiva) Placa Fotográfica (pantalla detectanda)

Tipos de radiación Tipo Símbolo Carga Masa (amu) Partícula alfa 2+ 4. 015062 Partícula beta 1 0. 0005486 Positrón 1+ 0. 0005486 Rayo gama 0 0

Características de una cierta radiación de ionización Características de algunas radiaciones ionizantes característica radiación alfa radiación beta Radiación gamma Composición Partícula alfa (núcleo del helio) Partícula beta (electrón) radiación electromagnética de a Símbolo a, He-4 b, e g Carga 2+ 1 0 Masa (amu) 4 1/ Fuente común Radio-226 carbono-14 Cobalto-60 Energía 5 Me. V* 0. 05 a 1 Me. V 1837 0 Aproximada Poder penetrante moderado (4 milímetros de Muy alto (penetra Bajo (0. 05 milímetros de cuerpo fácilmente) tejido del cuerpo) escudo Papel, ropa * (1 Me. V = 1. 60 x 1013 J) Hoja de metal Plomo, concreto (escudos incompletos)

Reacciones nucleares ecuaciones nucleares muestran cómo los átomos decae Similares a las ecuaciones químicas. - debe todavía balancear la masa y la carga. diferentes de ecuaciones químicas porque - podemos cambiar los elementos. … transmutación - el tipo de isótopo es importante.

Se da a un paciente el yodo radiactivo para analizar la función d ¿Qué sucede al yodo? 131 I 53 Xe 54 + 0 b -1 + g Tiroides glándula ¿Esta ecuación está balanceada? Debes ver si la masa y la carga son iguales en ambos lados. Masa 53 protones 78 neutrones 131 masa total Carga +53, protones +54, protones 77 neutrones -1 carga del b de la masa total 131 +53 carga total de la carga +53 totales Sí - está balanceada 54 protones

Descubrimiento del neutrón + + James Chadwick bombardeó el berilio-9 con las partículas alfa, s átomos carbon-12 fueron formados, y los neutrones fueron emitido Dorin, Demmin, Gabel, química el estudio de la 3 ro edición de la materia, página 764

Nuevo isótopo radiactivo = neutrones = protones + 4 Él 2 bombardeo partícula Timberlake, química 7 th Edición, página 92 10 B 5 estable isótopo 13 N 7 nuevo isótopo radiactivo 1 0 n neutrón

Decaimiento alfa partícula alfa isótopo radiactivo radiación 4 He 2 nuevo isótopo 238 U 92 neutrón protón Timberlake, química 7 th Edición, página 87 234 Th 90

Contacto Terminal tornillo Referencia compartimiento Radiactivo fuente Compartimiento de ionización Pantalla + Control unidad o procesador - Partículas Alfa Detección compartimiento Detección cubierta del compartimiento + a a Plástico cubierta Alarma indicador a - Fuente del americio Circuito de medición en compartimiento de la detección Aire limpio Humo Alto actual valor 1 2 0 - Ionizado partículas Radiactivo material Bajo actual valor 1 0 2 - Actual + + - + + + - BATERÍA Placas de metal + Humo atado a las partículas Radiactivo material + - + + + -

Decaimiento beta isótopo radiactivo de carbono partícula beta 0 e radiación -1 nuevo isótopo 14 6 C neutrón protón Timberlake, química 7 th Edición, página 90 14 7 N