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Fenómenos Nucleares
 Repasemos algunos
conceptos:
 La materia está constituida
por átomos.
 Los átomos están formados
por electrones que giran
alrededor de un núcleo.
 El núcleo está formado por
neutrones y protones.
¿QUÉ SABES SOBRE LOS FENÓMENOS
NUCLEARES?
• ¿Quién descubrió que los átomos tenían un
núcleo?
Respuesta:
• El químico y físico británico Ernest Rutherford,
el consideró que toda la masa de un átomo y su carga
positiva se encontraría en un espacio
extremadamente pequeño, a este le llamó núcleo
atómico.
Simbología para Uranio
Uranio 238 ó U-238
Nucleones: Protones y neutrones en el núcleo.
Núclido: Es un isótopo de cualquier átomo.
Radionúclidos:
Núclidos
espontáneamente radiaciones.
que
emiten
Isótopos: Átomos del mismo elemento con
masas diferentes.
Isóbaros: Átomos que presentan igual número
másico y distinto número atómico.
Isótonos: Son átomos que presentan distinto
número másico, distinto número atómico,
pero tienen igual número de neutrones.
¿QUÉ SABES SOBRE LOS FENÓMENOS
NUCLEARES?
Un átomo posee 19 protones, 20 neutrones y 19
electrones. ¿Cuál de los siguientes átomos es su
isótono?
A) 19A21
B) 19B20
C) 18C38
D) 39D58
E) 20E39
C
¿QUÉ SABES SOBRE LOS FENÓMENOS
NUCLEARES?
Identifique cuál (es) de las siguientes parejas son
Isóbaros, Isótopos o Isótonos.
16
8
28
13
O
Al
15
8
28
12
O
Mg
Isótopos
Isóbaros
¿QUÉ SABES SOBRE LOS FENÓMENOS
NUCLEARES?
1
1
H H
14
7
107
47
Isótopos
3
1
N
Ag
12
6
C
12
5
B
107
46
14
6
Pd
C
Isótonos
Isóbaros
Isótopos
¿QUÉ SABES SOBRE LOS FENÓMENOS
NUCLEARES?
• ¿Por qué algunos núcleos son estables y otros
inestables?
Respuesta:
• Los núcleos atómicos se comportan como partículas
compuestas a energías bajas, que son estables.
• La mayoría de los núcleos atómicos por debajo de una cierta
masa atómica y que además presentan equilibrio entre
protones y neutrones son estables.
Los núcleos con demasiados neutrones o protones
son inestables.
¿Qué es?
La energía nuclear es aquella que se obtiene de
la reacciones nucleares que presentan algunos
isótopos.
BALANCE DE ECUACIONES NUCLEARES
1. Conservar el número de masa (A).
La suma de protones más los neutrones en
los productos debe igualar la suma de
protones más neutrones en los reactivos.
2. Conservar el número atómico(Z).
La suma de Z en los productos debe igualar la
suma de Z en los reactivos.
EMISIONES RADIACTIVAS
 Radiación alfa: semejante a núcleos de helio, no es muy
penetrante (una hoja de papel es capaz de detenerla).
• Son partículas con carga
positiva. Relacionada a
energía electromagnética.
• Se
mueven
comparativamente
con
mucha
lentitud,
aproximadamente 20000
km/s y con muy leve poder
de penetración.
• Se producen en núcleos de
gran masa. Z ≥ 83
DESINTEGRACIÓN ALFA
212
84
Po
208
4
Pb +
He
82
2
238
234
4
Th +
He
90
2
U
92
230
Po
90
Disminuye el número de protones en 2
226
4
Ra +
He
88
2
 Radiación beta: formada por positrones y electrones,
penetra un poco más (una hoja de aluminio la
detiene).
• Su velocidad es muy
cercana a la de la luz
(300000 km/s).
• Se produce cuando un
neutrón se convierte en
protón, liberando en el
proceso esta partícula.
• Los
positrones
se
emiten generalmente
desde núcleos en donde
la cantidad de protones
es mayor a la de
neutrones.
DESINTEGRACIÓN  14
14
C
7
6
40
N
+
0
-1
40
K
20
19
1

Ca +
0
-1

1
n
0
Aumenta el número de protones en 1
1
p
+
0
-1

DESINTEGRACIÓN  + (POSITRÓN)
14
14
C
5
6
38
B
0
+
+1

38
K
18
19
1
Ar +
0
+1

1
p
1
Disminuye el número de protones en 1
0
n
+
0
+1

 Radiación gamma: formada por fotones de alta
frecuencia, son las más penetrantes (una hoja de plomo
de 10 cm de espesor es capaz de detenerla).
• Con una longitud de onda
mucho menor.
• Tienen un poder de
penetración en la materia
que es mucho mayor que las
partículas y alfa.
• Generalmente acompañan
emisiones de rayos a y  ,
aunque los núcleos excitados
por partículas de
masa
elevada emiten estos rayos
para volver a su estado
fundamental.
EMISIONES RADIACTIVAS
TIPOS DE RADIACIÓN
ALFA: bajo poder de penetración-alto poder ionizante.
BETA: poder medio de penetración-100 veces menos poder ionizante
que radiación a .
GAMA: poder de penetración cien veces menos que radiación 
BALANCE DE ECUACIONES NUCLEARES
1. Conservar el número de masa (A).
La suma de protones más los neutrones en
los productos debe igualar la suma de
protones más neutrones en los reactivos.
2. Conservar el número atómico(Z).
La suma de Z en los productos debe igualar la
suma de Z en los reactivos.

+


Serie Radiactiva de la desintegración
U-238 hasta Pb-206
Ese núcleo, en condiciones especiales,
se puede modificar:
Se puede dividir el núcleo (fisión) o se
puede unir a otro núcleo (fusión).
Y durante esos procesos (fisión o fusión)
se libera mucha energía.
 Consiste en la división de un núcleo
pesado.
 Esta división, producto de un
bombardeo de neutrones, genera 2 a 3
neutrones más.
 Esta reacción es en cadena.
 La fisión nuclear es la que vemos en los
reactores nucleares.
 El siguiente esquema muestra cómo sería una
fisión nuclear.
 La fusión nuclear consiste en la unión de dos
átomos livianos, generando un tercer átomo
más pesado y estable.
 Para generar esa unión se requiere de una
gran cantidad de energía.
 Se estudia la forma de contener esa energía.
 La fusión nuclear aún está en etapa de
experimentación.
Fusión nuclear
 El siguiente esquema muestra cómo
sería una fusión nuclear.
 No
cualquier
isótopo radiactivo
se usa parainestable
la fisiónentre
nuclear.
El U-235
es isótopo
los 3
isótopos
que(símbolo
componen
el elemento.
 El
Uranio
U).
Como
se fisiona,
se usa de
 En la naturaleza existen
varios
isótopos
decombustible.
Peromineral.
debido a que
proporción
es tan es
pequeña
este
El sumás
abundante
el U-(0.71%), el U238
que ser sometido
a un proceso
238 con
untiene
99.285%,
otro isótopo,
el muy
U- complejo de
enriquecimiento,
asíun
obtener U-235.
235, tiene un 0.71%
y el U-234para
tiene
0.005%.
El problema son los desechos y residuos
radiactivos que son muy peligros.
 Como producto de la fisión nuclear se
genera gran cantidad de energía como
calor.
 Esa energía se aprovecha para calentar
agua, la que se evapora.
 Ese vapor (en movimiento) hace girar
una turbina y esa turbina a un
alternador que producirá corriente
eléctrica.
Edificio de contención
Línea de vapor
Varas
de control
Generador
de vapor
Bomba
Turbina
Reactor
Alternador
Condensador
Bomba
Vasija del reactor
Electricidad
Agua a presión
Torre de
enfriamiento
Agua fría
•En medicina, en diagnóstico y tratamiento
•En
la
agricultura,
por
ejemplo,
en
el
(medicina nuclear).
control
de plagas.
•Como radio-fármacos.
•Fertilidad
desesuelos.
•En industria,
utiliza para la medición de
densidades.
•En
los alimentos y su conservación.
•En la industria se usa como trazadores.
•En el medio ambiente, para medir
contaminantes.
Sin considerar la destrucción que generaría
una bomba nuclear, el uso conlleva:
•Pueden
daños a la salud
de
•Primeroproducir
de ellosseveros
es el tratamiento
de sus
las
personas (cáncer por ejemplo) y daños
desechos.
Los desechos radiactivos producto de la fisión nuclear son muy
medioambientales.
Estos desechos pueden emitir radiación por miles depeligrosos.
años y esta
radiación es muy peligrosa.