Qumica General II Facultad de Ingeniera Seminario 6 UNMdP

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SEMINARIO 6 QUMICA NUCLEAR

QUMICA NUCLEAR

1) Complete las siguientes reacciones nucleares: a) ......2178522187 + AtFr

b) eBi 0121383 ..... +

c) ClAr 37173718 ......+

d) ......4 1013153 + nI

e) nMgNa 1023122311 ...... ++

f) ......10043429642 ++ TcHeMo g) nPoBi 102108420983 ...... ++

2) Un radioistopo decae generando una partcula alfa y Rn-222. Cul de las siguientes especies es el istopo padre? Justifique la respuesta

a) Po-218 b) Th-224 c) Pb-220 d) Ra-226 e) ninguno de los anteriores

3) Se tiene la siguiente serie de decaimiento: A B C D , donde A, B y C son istopos radiactivos con vidas medias de 4,50 segundos, 15 das y 1 segundo, respectivamente; D no es una especie radiactiva. Si se comienza con 1 mol de A y nada de B, C ni D, calcule el nmero de moles de A, B, C y D que quedar despus de 30 das.

4) Para cada par de istopos, indique cul se esperara que fuese ms inestable: a) Ne2010 , Ne1710 b) Ca4020 , Ca4520 c) Mo9542 , Tc9243 d) Hg19580 , Hg19680

5) Escriba las ecuaciones nucleares para los siguientes procesos: a) El cesio-137 sufre una desintegracin beta b) El oro-195 sufre la captura de un electrn c) El potasio-38 sufre emisin de un positrn d) El plutonio-242 emite radiacin alfa

6) La vida media del tritio (hidrgeno-3) es de 12,3 aos. Si una planta de energa nuclear libera 48,8 mg de tritio durante un accidente, a) qu masa de este nclido quedar despus de 12,3 aos? b) qu masa quedar despus de 49,2 aos?

7) Al analizar restos arqueolgicos de un sarcfago se encontr que contena una cantidad de 14C igual al 30% de la cantidad que existe actualmente en la misma regin. Si la vida media del istopo es de 5560 aos, calcule la edad de los restos.

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8) Se prepar una muestra de curio-243. Despus de 1 ao la actividad de la muestra haba descendido de 3012 a 2921 desintegraciones por segundo. Cul es la vida media del proceso de desintegracin?

9) Sabiendo que el decaimiento radiactivo del torio produce un tomo de plomo-208 como el producto de desintegracin final. Determine la edad de ciertas rocas que presentan una relacin de Pb-208/Th-232 = 0,14 y un tiempo de vida media del Th-232 igual a 1,39.1010 aos.

10) El potasio natural contiene 0,012% de K-40. Este istopo radiactivo decae a Ar-40 con una vida media de 1,2.109 aos.

a) Escriba una ecuacin balanceada para la reaccin de decaimiento. b) Si se encuentra que una muestra de roca lunar contiene 18% de K-40 y 82% de Ar-40 en masa, calcule la edad de la roca en aos.

11) Las sustancias radiactivas se miden frecuentemente en trminos de una unidad de radiacin llamada curie. Un curie (C) de una sustancia radiactiva se define como el peso de la misma que tiene una actividad de 3,70.1010 desintegraciones/seg. De acuerdo con las regulaciones de la Comisin de Energa Atmica de los E.E.U.U., la mxima dosis permisible de Sr9038 en el cuerpo de un adulto es de 1 microcurie (C) aproximadamente. A qu peso de Sr9038 (t1/2= 27,6 aos) corresponde esta dosis mxima?

12) Cules son la diferencias y cules las similitudes de la fisin y la fusin nuclear?

13) Busque informacin sobre la aplicacin de los radionclidos en: a) la investigacin cientfica b) la agricultura c) la industria d) la medicina.

14) Investigue a qu se debi el accidente nuclear de Chernobyl (1986) y cules fueron sus consecuencias.

RESPUESTAS

1) a) 42 b) Po21384 c) e01 d) I12753 e) p11 f) 01 g) H21 2) d) 226Ra 222Ra + 42 3) nA = nC = 0 moles ; nB = 0,252 moles ; nD = 0,748 moles 4) a) Ne1710 b) Ca4520 c) Tc9243 d) Hg19580 5) a) eBaCs 011375613755 + b) PteAu 195780119579 + c) 0138183819 + ArK d) 422389224294 + UPu 6) a) 24,4 mg b) 3,05 mg 7) 9657 aos 8) t1/2= 22,59 aos 9) 2,91.109 aos 10) a) emisin de positrn o captura de electrn b) 2,97.109 aos c) 1,04.104 desintegraciones/s 11) 6,95.10-9 g