Química Nuclear

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2. Química Nuclear Prof. Sergio Casas-Cordero E.

3. Índice: • Tiempo de vida media, t½ • Procesos de datación • Uso Militar de la Energía Nuclear • Medicina Nuclear • Energía Nucleoeléctrica • Funcionamiento • Riesgos prof. Sergio Casas-Cordero E.

4. TIEMPOS DE VIDA MEDIA t½ Se entiende por tiempo de vida media lo que demora una muestra radiactiva en tener la mitad de su radiación inicial. Claramente, estos valores no tienen que ser similares. Ej. En las series radiactivas que terminan en Pb - 206, hay valores que abarcan desde millones de años hasta varios segundos. prof. Sergio Casas-Cordero E.

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6. t ½ para Estroncio - 90 prof. Sergio Casas-Cordero E.

7. t½ para Molibdeno - 99 prof. Sergio Casas-Cordero E.

8. t ½ para Uranio - 238 prof. Sergio Casas-Cordero E.

9. Ecuación de relación t ½ Donde: t ½ : es el tiempo de vida media No : cantidad inicial de muestra N : cantidad que permanece a tiempo t t: tiempo transcurrido 0,693: es logaritmo natural de 0,5 Volver al índice prof. Sergio Casas-Cordero E.

10. Procesos de Datacíón prof. Sergio Casas-Cordero E. - Basada en Carbono 14: aplicaciones en Arqueología y Antropología t1/2 = 5.730 años - Basada en Uranio 238: aplicaciones en geología y en Minería. t1/2 = 4,5x109 años

11. 14N + 1n 14C + 1H 0 7 6 1 14C 14N + 0b + n 6 7 -1 238U 206Pb + 8 4a + 6 0b 92 82 2 -1 Datación de carbono radiactivo t½ = 5730 años Datación del Uranio-238 t½ = 4.51 x 109 años prof. Sergio Casas-Cordero E.

12. Ejercicio El imperio Tiahuanaco se extendió desde antes del 1500 aC hasta cercano el 1200 dC. Un objeto ceremonial de madera encontrado en una excavación en los alrededores de Hornitos, supone que fue elaborado por esta cultura. Se sabe que la madera viva, similar al objeto, presenta un conteo de 45,83 dpm del C-14. Si el análisis de datación de una muestra de este objeto logra medir 14,51 dpm. ¿Qué antigüedad posee el objeto? Se tiene: t ½ = 5730 años No = 45,83 dpm N = 14,51 dpmt = x Conclusión, NO podría haber sido hecho por esta Cultura prof. Sergio Casas-Cordero E.

13. Otro ejercicio: La norma ambiental chilena, permite hasta 14 ppm/m3 de sedimentos de cobre radiactivo, Cu-64, en los embalses de los relaves. Luego de un incidente ambiental, se midieron 59 ppm/m3. Si la vida media de Cu-64 es de 12,7 horas. ¿Cuándo va a volver el nivel de contaminación a los niveles permitidos? prof. Sergio Casas-Cordero E.

14. Se tiene: t ½ = 12,70 hs No = 59 ppm/m3 N = 14 ppm/m3 t = x 0,693: es logaritmo natural de 0,5 ln(No/N) = 0,693 t / t ½ t = t½x ln(No/N)/ 0,693 prof. Sergio Casas-Cordero E.

15. Uno más: ¿Qué concentración inicial en K-41 tendría una muestra de arcilla, si su t½ es 72 horas y luego de 43 horas, sólo posee un conteo de 18 dps? ex = antilogaritmo natural No = 27,22 dps prof. Sergio Casas-Cordero E.

16. 238U 206Pb + 8 4a + 6 0b 92 82 2 -1 Otro ejercicio: La vida media del U-238 es de 4,5 x 109 años. Una muestra de un mineral contiene 50,0 mg de U-238 y 14,0 mg de Pb-206. ¿Cuál es la antigüedad del mineral? masa inicial de U-238 = masa actual + masa convertida en Pb-206 No = 50 mg + 16,17 mg = 66,17 mg de U-238 N = 50 mg de U-238 prof. Sergio Casas-Cordero E.

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18. Uso Militar de la Energía Nuclear prof. Sergio Casas-Cordero E.

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22. Bomba de Hiroshima prof. Sergio Casas-Cordero E.

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25. Efectos de la bomba atómica sobre la ciudad de Hiroshima. prof. Sergio Casas-Cordero E.

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28. El salón promocional de Hiroshima y la cúpula de Gembaku, el único edificio que permaneció en pie después de la explosión nuclear. Volver al índice prof. Sergio Casas-Cordero E.

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30. Medicina NuclearAplicaciones en Salud prof. Sergio Casas-Cordero E.

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32. Radioterapia prof. Sergio Casas-Cordero E.

33. Quimioterapia prof. Sergio Casas-Cordero E.

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39. Efectos biológicos de la radiación dosis de radiación absorbida (rad) 1 rad = 1 x 10-5 J/g de material roentgen equivalent for man (rem) (equivalente roentgen para el hombre) 1 rem = 1 rad x Q 100 rem = 1 Sievert (Sv) Rayo - g = 1 b = 1 Quality Factor Q Factor de calidad a = 20 prof. Sergio Casas-Cordero E.

40. El gray (símbolo Gy) es una unidad derivada del Sistema Internacional de Unidades que mide la dosis absorbida de radiaciones ionizantes por un determinado material. Un gray es equivalente a la absorción de un joule de energía ionizante por un kilogramo de material irradiado. 1 Gy = 100 rad prof. Sergio Casas-Cordero E.

41. El Curio (Ci) Representa la cantidad de material en la que se desintegran 3,7 × 1010átomos por segundo (dps), que equivale a la desintegración de un gramo de Radio-226 El curio indicaba cómo se emitían partículas alfa o beta o rayos gama de una fuente radiactiva, por unidad de tiempo, pero no indicaba cómo podría afectar dicha radiación a los organismos vivos. prof. Sergio Casas-Cordero E.

42. Dosis promedio de radiación anual de los estadounidenses 1 millirem = 1x10-3 rem. ✵ La radioactividad en el cuerpo proviene de los alimentos y del aire. prof. Sergio Casas-Cordero E.

43. Tabla de Efectos biológicos (Dosis en Sv) prof. Sergio Casas-Cordero E.

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46. En septiembre de 1987, los habitantes de Goiania, una ciudad brasileña, encontraron una máquina desconocida abandonada en un vertedero, la abrieron y hallaron en su interior un polvillo azul. La tradición de la pintura corporal debió marcar el comportamiento de los brasileños, pues muchos de ellos se embadurnaron con él. Un mes después se empezaron a producir las primeras muertes. Aquel polvillo era Cesio 137, un material altamente radiactivo que debería haber estado almacenado bajo estrecha vigilancia. El Gobierno brasileño se vio obligado a poner a toda la población bajo control radiológico. Casi 300 personas se vieron afectadas. Los que murieron a causa de la radiación fueron enterrados en ataúdes de plomo de 608 Kg bajo varias capas de cemento. prof. Sergio Casas-Cordero E.

47. Lunes 2 de mayo de 2011 El director regional del Servicio Nacional de Aduanas de Iquique, Raúl Barría, aseguró que el material radioactivo detectado en un cargamento de vehículos proveniente de Japón, no pone en riesgo la salud de la población y que éstos serán lavados conforme al protocolo que opera en estos casos para que puedan ser recibidos en la Región de Tarapacá. Volver al índice prof. Sergio Casas-Cordero E.

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49. Aplicaciones en la Generación de Energía en Centrales Eléctricas prof. Sergio Casas-Cordero E.

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