Page 800 - Física Tippens: Conceptos y Aplicaciones, Séptima Edición Revisada

Sección 39.9 Reacciones nucleares *39.27. Calcule la energía que interviene en la producción
de dos partículas alfa en la siguiente reacción
*39.25. Calcule la energía mínima liberada en la siguiente
reacción nuclear ~Li — ¡H —»ÍHe + jHe + energía
199F + ¡H ->ÍH e + *|0 + energía Resp. 17.3 MeV
*39.28. Calcule la energía cinética liberada en el decaimien­
La masa atómica del '¿¡F es 18.998403 u.
to menos beta del torio 233.
Resp. 8.11 MeV *39.29. ¿Cuál debe ser la energía de una partícula alfa si al
*39.26. Calcule aproximadamente la energía cinética que se
'¡O y ¡H?, ¿(‘gO = 16.999130 u)?
imparte a la partícula alfa cuando el radio 226 decae
para formar radón 222. No tome en cuenta la ener­ ÍHe + ‘jN + Energía —> 'gO + ¡H
gía impartida al núcleo de radón. Resp. 1.19 MeV

Problemas adicionaSes

*39.30. ¿Cuál es la masa promedio, en kilogramos, del nú­ *39.37. Si 32 X 109 átomos de un isótopo radiactivo se
cleo de un átomo de boro 11? reducen a sólo 2 X 109 átomos en un lapso de 48 h,
*39.31. ¿Cuáles son el defecto de masa y la energía de enla­ ¿cuál es la vida media de este material?
ce por nucleón en el caso del boro 11? Resp. 12.0 h
Resp. 0.0818 u, 6.92 megaelectrón-volts *39.38. Cierto isótopo radiactivo retiene sólo el 10 por cien­
por nucleón to de su actividad original al cabo de un periodo de
*39.32. Calcule la energía de enlace por nucleón en el caso 4 h. ¿Cuál es su vida media?
del talio 206. *39.39. Cuando un núcleo de 3LÍ es bombardeado por un
*39.33. Calcule la energía necesaria para separar los nucleo­ protón, se liberan una partícula alfa o un núcleo re­
nes del mercurio 204. Resp. 1.61 GeV sultante. Escriba la ecuación de esta reacción. ¿Cuál
*39.34. La vida media de una muestra radiactiva es 6.8 h. es la transferencia neta de energía en este caso?
¿Cuánto tiempo pasa antes que la actividad descien­ Resp. 4.02 MeV
da a la quinta parte de su valor inicial? *39.40. El uranio 238 tiene un decaimiento alfa. Escriba la
*39.35. ¿Cuánta energía se requiere para separar un átomo ecuación de esta reacción y calcule la energía de
de deuterio? Resp. 2.22 MeV desintegración.
*39.36. El plutonio 232 decae a causa de la emisión de *39.41. Una muestra de 9 g de material radiactivo tiene una
partículas alfa cuya vida media es de 30 minutos. actividad inicial de 5.0 Ci. Cuarenta minutos después,
¿Cuánto quedará de esta sustancia al cabo de 4 h la actividad del material es de sólo 3.0 Ci. ¿Cuál
si la muestra original tenía una masa de 4.0 g? Es­ es la vida media? ¿Cuánto queda todavía de la mues­
criba la ecuación de este decaimiento. tra pura? Resp. 54.3 min, 5.40 g

Preguntas para la reflexión crítica

*39.42. La fusión nuclear es un proceso que puede producir el carbono 14 radiactivo restante era tan sólo el 40
enormes cantidades de energía sin los perniciosos por ciento de lo que cabría esperar en un organismo
subproductos de la fisión nuclear. Calcule la energía vivo?
liberada en la siguiente reacción de fusión nuclear: *39.44. El selector de velocidad de un espectrómetro de
masas tiene un campo magnético de 0.2 T perpen­
oH + jH e^ ÍH e + jH + jH
dicular a un campo eléctrico de 50 kV/m. El mismo
Resp. 12.9 MeV campo magnético pasa a través de la región inferior.
*39.43. El carbono 14 decae muy lentamente, ya que su ¿Cuál es la velocidad de los átomos de litio 7 con
vida media es de 5 740 años. La datación por medio una sola carga, al salir del selector? Si el radio de la
de carbono se puede realizar observando qué frac­ trayectoria circular del espectrómetro es 9.10 cm,
ción del carbono 14 persiste aún y suponiendo que ¿cuál es la masa atómica del átomo de litio?
el proceso de decaimiento comenzó en el momento Resp. 2.50 X 105 m/s, 7.014 u
que el organismo vivo murió. ¿Cuál sería la edad *39.45. Un reactor nuclear funciona con un nivel de poten­
de un trozo de carbón vegetal si se averiguara que cia de 2.0 MW. Suponiendo que unos 200 MeV de

Capítulo 39 Resumen y repaso 781