SabadosCiencia2006

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Published on October 13, 2007

Author: Breezy

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Alfa, Beta, Gamma, n … y X La radiactividad sigue siendo natural y ... útil Ángel Mañanes Pérez Departamento de Física Moderna, Universidad de Cantabria :  Alfa, Beta, Gamma, n … y X La radiactividad sigue siendo natural y ... útil Ángel Mañanes Pérez Departamento de Física Moderna, Universidad de Cantabria SÁBADOS de la CIENCIA Facultad de Ciencias Universidad de Cantabria Aula de la Ciencia 29 de Abril 2005 La materia y la radiactividad:  La materia y la radiactividad LA MATERIA TODO ESTA HECHO DE ÁTOMOS  EN EL ÁTOMO: NÚCLEO: Pequeño, Pesado y Positivo ELECTRONES: Ligeros y negativos RADIACTIVIDAD Algunos NÚCLEOS tienen demasiada ENERGÍA INTERNA, son INESTABLES  EMITEN la energía en exceso RAYOS ALFA RAYOS BETA RAYOS GAMMA NEUTRONES  Los RAYOS X provienen de los ELECTRONES de los átomos LOS PIONEROS :  LOS PIONEROS >Wilhelm C. RÖNTGEN: Descubre los Rayos X (1896). Nobel de Física 1901. >Henry BECQUEREL, Pierre CURIE, Marie CURIE-(Sklodowska) Nobel de Física 1903 por el descubrimiento de la radiactividad en minerales de Uranio (1896-1898). > Ernest RUTHERFORD: Rayos alfa. Nobel de Química 1908 > Marie CURIE: El Radio y el Polonio. Nobel de Química 1911 ¿CÓMO CAMBIAN LOS NÚCLEOS AL EMITIR ALFA, BETA , GAMMA O NEUTRONES?:  ¿CÓMO CAMBIAN LOS NÚCLEOS AL EMITIR ALFA, BETA , GAMMA O NEUTRONES? Masa Atómica A=N+Z Número Atómico Z Número de Neutrones N EL ÁTOMO Las partículas ALFA son núcleos de HELIO (dos protones y dos neutrones). TIENEN MUCHA MASA (4) Y TAMBIEN CARGA (2) EL NÚCLEO CAMBIA por efecto de la EMISIÓN ALFA :  Las partículas ALFA son núcleos de HELIO (dos protones y dos neutrones). TIENEN MUCHA MASA (4) Y TAMBIEN CARGA (2) EL NÚCLEO CAMBIA por efecto de la EMISIÓN ALFA Slide6:  Las partículas BETA son ELECTRONES o POSITRONES MUY POCA MASA Y UNA UNIDAD DE CARGA (1) También se emiten NEUTRINOS EL NÚCLEO CAMBIA AL EMITIR una BETA Las partículas GAMMA son FOTONES NO TIENEN MASA NI CARGA SON RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICA como la LUZ VISIBLE pero de mucha MAYOR ENERGÍA EL NÚCLEO NO CAMBIA :  Las partículas GAMMA son FOTONES NO TIENEN MASA NI CARGA SON RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICA como la LUZ VISIBLE pero de mucha MAYOR ENERGÍA EL NÚCLEO NO CAMBIA Los NEUTRONES TIENEN MASA (1) PERO NO TIENEN CARGA (0) SON MUY PENETRANTES Y DIFÍCILES DE DETECTAR EL NÚCLEO CAMBIA:  Los NEUTRONES TIENEN MASA (1) PERO NO TIENEN CARGA (0) SON MUY PENETRANTES Y DIFÍCILES DE DETECTAR EL NÚCLEO CAMBIA REACCIONES NUCLEARES QUE PRODUCEN NEUTRONES Los RAYOS X : son como los RAYOS GAMMA NO TIENE MASA NI CARGA pero 1000 veces MENOS ENERGÉTICOS SE PRODUCEN EN LA CORTEZA ELECTRÓNICA DEL ÁTOMO :  Los RAYOS X : son como los RAYOS GAMMA NO TIENE MASA NI CARGA pero 1000 veces MENOS ENERGÉTICOS SE PRODUCEN EN LA CORTEZA ELECTRÓNICA DEL ÁTOMO PRODUCCIÓN DE RAYOS X Las radiaciones ALFA, BETA, GAMMA y los Rayos X comunican su energía principalmente a los ELECTRONES que hay en todos los materiales. Se dice que son RADIACIONES IONIZANTES porque ARRANCAN electrones de los átomos y las moléculas, modificando su comportamiento. ¿Y los NEUTRONES? Esa es otra historia… (¡ no tienen carga!). GRACIAS A ESTAS INTERACCIONES PODEMOS CONSTRUIR DETECTORES :  Las radiaciones ALFA, BETA, GAMMA y los Rayos X comunican su energía principalmente a los ELECTRONES que hay en todos los materiales. Se dice que son RADIACIONES IONIZANTES porque ARRANCAN electrones de los átomos y las moléculas, modificando su comportamiento. ¿Y los NEUTRONES? Esa es otra historia… (¡ no tienen carga!). GRACIAS A ESTAS INTERACCIONES PODEMOS CONSTRUIR DETECTORES Este experimento muestra cómo se desvían en un campo magnético. Es el que aparece en el escudo de la Real Sociedad Española de Física RSEF Este es uno de los EXPERIMENTOS. Podemos distinguir el TIPO de RADIACIÓN emitida por una muestra estudiando sólo su ATENUACIÓN. También podemos saber si un RECIPIENTE está LLENO o VACÍO ¿sabrías cómo hacerlo? (sin pesarlo, claro):  Este es uno de los EXPERIMENTOS. Podemos distinguir el TIPO de RADIACIÓN emitida por una muestra estudiando sólo su ATENUACIÓN. También podemos saber si un RECIPIENTE está LLENO o VACÍO ¿sabrías cómo hacerlo? (sin pesarlo, claro) ATENUACIÓN AL ATRAVESAR UN MATERIAL LA ENERGÍA DE LAS ESTRELLAS :  LA ENERGÍA DE LAS ESTRELLAS LAS ESTRELLAS “QUEMAN” HIDRÓGENO Las altas temperaturas facilitan que CUATRO PROTONES se transformen en una partícula ALFA, liberando mucha ENERGÍA Hans BETHE Nobel de Física en 1967 CONSERVACIÓN DE ALIMENTOS: La irradiación GAMMA ( Co-60) destruye muchas bacterias causantes de enfermedades, y evita también que los alimentos se pudran, pero sin modificar la calidad, el sabor o la textura. Además, los alimentos NUNCA están en contacto con las fuentes radiactivas, y no hay riesgo de que se transformen en radiactivos. :  CONSERVACIÓN DE ALIMENTOS: La irradiación GAMMA ( Co-60) destruye muchas bacterias causantes de enfermedades, y evita también que los alimentos se pudran, pero sin modificar la calidad, el sabor o la textura. Además, los alimentos NUNCA están en contacto con las fuentes radiactivas, y no hay riesgo de que se transformen en radiactivos. METABOLISMO DEL FÓSFORO Se incluye en los fosfatos de los abonos Fósforo-32, (P-32) que es radiactivo. El Fósforo radiactivo se comporta químicamente igual que el no-radiactivo, así que con un contador Geiger podemos seguir el movimiento del P-32 en las plantas y entender cómo utilizan el Fósforo en su crecimiento. :  METABOLISMO DEL FÓSFORO Se incluye en los fosfatos de los abonos Fósforo-32, (P-32) que es radiactivo. El Fósforo radiactivo se comporta químicamente igual que el no-radiactivo, así que con un contador Geiger podemos seguir el movimiento del P-32 en las plantas y entender cómo utilizan el Fósforo en su crecimiento. DETECCIÓN DE AGUA:  DETECCIÓN DE AGUA La nave de la NASA Mars Odyssey 2001 proporcionó esta vista del Polo Sur de Marte detectando neutrones. La zona azul indica la presencia de HIDRÓGENO bajo la superficie del planeta, asociadacon baja intensidad de neutrones de energía intermedia (Febrero 2002). DATACIÓN CON 14C (RADIOCARBONO):  DATACIÓN CON 14C (RADIOCARBONO) El 14C se forma por el choque de rayos cósmicos con el N de la atmósfera; se forma CO2 radiactivo. Hoy: 1 14C/(1012) 12C. El Radiocarbono es absorbido por las plantas (fotosíntesis) y pasa a la cadena alimentaria. La concentración de 14C en los tejidos vivos se fija al formarse éstos, y esa cantidad de 14C va decreciendo continuamente. A la muerte del ser vivo cesa el intercambio de Carbono y podemos DATAR midiendo la proporción 14C / 12C. El método se combina con la dendrocronología (anillos de los árboles). Función renal :  Función renal Gammagrafías Tiroides Inyectar moléculas con elemento radiactivo PET Tomografía de Emisión de Positrones:  PET Tomografía de Emisión de Positrones Moléculas con isótopo radiactivo PET radioisótopos T 1/2 C carbono-11 20.3 minutos O oxígeno-15 2.03 minutos F fluor-18 109.8 minutos Br bromo-75 98.0 minutos TAC Tomografía Axial Computerizada:  TAC Tomografía Axial Computerizada Usa Rayos X Neutrones:  Neutrones James Chadwick, Cambridge, 1932 Nobel 1935 Enrico Fermi, Roma, Chicago, Nobel 1938 Slide21:  Director del grupo de físicos teóricos del proyecto Manhattan

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