Química nuclear
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- Escrito por: Germán Fernández
- Categoría: Química nuclear
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Con excepción de hidrógeno y helio que se generaron durante el Big Bang el resto de elementos químicos se han formado en las estrellas. La fusión nuclear une los núcleos de elementos ligeros para crear otros más pesados.
Los átomos con núcleos pesados (número atómico superior a 83) son inestables y tienden a emitir partículas para tansformarse en elementos más ligeros y estables. No sólo son radiactivos los elementos pesados, el isótopo del carbono (carbono-14), se desintegra emitiendo partículas beta (electrones) que lo transforman en nitrógeno-14. Esta propiedad se emplea en la datación de muestras derivadas de los seres vivos.
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Las partículas alfa son núcleos de helio-4, formadas por dos protones y dos neutrones. Estas partículas son expulsadas por núcleos grandes, pero también pueden utilizarse como proyectiles para bombardear núcleos y desencadenar procesos nucleares.
Las partículas alfa poseen carga positiva y son desviadas por campos eléctricos y magnéticos. Su poder de penetración ese bajo, siendo detenidas por una hoja de papel.
La siguiente ecuación nuclear respresenta la emisión de partículas alfa por parte de un núcleo de uranio-238 con formación de torio-234.
\begin{equation} ^{238}_{92}U\rightarrow ^{234}_{90}Th+^{2}_{4}He \end{equation} Como puede observarse la suma de números atómicos y másicos coincide a ambos lados de la reacción.
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- Escrito por: Germán Fernández
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Las partículas beta ($\beta$) son electrones, poseen por ello carga negativa y son desviadas por campos eléctricos y magnéticos en sentido opuesto a las partículas alfa. Estos electrones que emiten algunos átomos se originan en el núcleo atómico, mediante la transformación de un protón en neutrón. Núcleos con una relación protones/neutrones elevada emiten partículas beta para estabilizarse.
Las partículas beta se representan por el símbolo $^{0}_{-1}\beta$, indicando que tiene número másico nulo (tiene una masa mucho menor que el protón y neutrón) y el equivalente a un número atómico de -1. La emisión beta requiere de la liberación de otra partícula llamada neutrino ($\nu$), quedando la ecuación nuclear de la siguiente forma. \begin{equation} ^{1}_{0}n\rightarrow ^{1}_{1}p+^{-1}_{0}\beta+\nu \end{equation} El torio-234 se desintegra mediante emisión beta a Protactinio-234, según la ecuación nuclear: \begin{equation} ^{234}_{90}Th\rightarrow ^{234}_{91}Pa + ^{-1}_{0}\beta + \nu \end{equation}