Desintegrcion Alfa
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Publicado: 6 de mayo de 2015
La desintegración alfa o decaimiento alfa es una variante de desintegración radiactiva por la cual un núcleo atómico emite una partícula alfa y se convierte en un núcleo con cuatro unidades menos de número másico y dos unidades menos de número atómico.
Se le puede considerar emisión espontánea de núcleos de helio 4 (4He) —en adelante partículas α— a partir de núcleos de átomos más pesados,mediante un proceso de fisión nuclear espontánea. Este tipo de desintegración es típico únicamente de los núcleos atómicos muy pesados.
El telurio 106 (106Te) es el isótopo más ligero en el cual ocurre desintegración alfa en la naturaleza. Artificialmente, el berilio 8 (8Be) se desintegra en dos partículas alfa, en el proceso triple alfa, esencial para generación de carbono 12 (12C) en el interior delas estrellas.
La secuencia de este fenómeno de desintegración se representa mediante la ecuación siguiente:
AZX→A−4Z−2Y+42He2+=A−4Z−2Y+α.
Con el uranio 238, por ejemplo:
23892U→23490Th+α
La primera ecuación no está equilibrada eléctricamente. Empero, en la mayoría de los casos el núcleo resultante pierde rápidamente dos electrones en favor de la partícula alfa y se convierte en un átomo de(4He), eléctricamente neutro.
Por esta razón, en la mayoría de los casos, cuando existe mineral de alto contenido de uno o más elementos radiactivos, en sus alrededores, por la vía de decaimiento alfa, se forman bolsas de 4He.
Todo el helio existente en la Tierra se origina mediante desintegración alfa de elementos radiactivos. Debido a esto suele encontrarse en depósitos minerales ricos en uranioo en torio. Así mismo se obtiene como subproducto en pozos de extracción de gas natural.
El espectro propio de la desintegración es discreto: en un estudio espectroscópico pueden observarse picos en energías identificables con las propias del proceso de decaimiento.
El rango de energías a los que los núcleos emiten las partículas, Eα, puede circunscribirse a 2 MeV
Índice [ocultar]
1 Proceso de decaimiento de un núcleo
2 Toxicidad
3 Referencias
3.1 Bibliografía
4 Véase también
Proceso de decaimiento de un núcleo[editar]
Potencial que afecta a una partícula alfa en las proximidades del núcleo.
Actualmente sabe que el núcleo atómico es un ente aproximadamente esférico cuyo diámetro es del orden de un femtómetro y que suestructura es resultado de dos tipos de interacciones: nuclear fuerte y electromagnética.
Debido a la fuerza nuclear los protones se enlazan con los neutrones, y entre ambos tipos de corpúsculos.
La interacción fuerte es muy intensa, pero su alcance es muy corto. Esto propicia configuraciones (agregados) de protones y neutrones (nucleones) dentro del núcleo. Cada tipo de agregado es más o menosestable, según el tipo y la cantidad de nucleones que contenga.
La partícula α, de masa mαc2=3727,378 MeV, es una de las muy estables. Por tanto puede existir como tal en la estructura del núcleo pesado. La energía cinética típica de las partículas alfa resultantes de la desintegración es del orden de 5 MeV (≈0,13% de su energía total). Su velocidad es de 15 000 km/s.
Se puede imaginar este fenómenocomo una partícula α atrapada en un pozo de potencial cuántico generado por el resto de nucleones del átomo, donde el potencial coulombiano más allá del radio del átomo es dominante.
Clásicamente, si la energía, E, de la partícula alfa fuese superior a la energía potencial, V(r), de la barrera de potencial, siendo r el radio nuclear, aquélla escaparía. Pero, normalmente, la partícula no puedeescapar del átomo, ya que debe superar la barrera coulombiana, y se limitaría a rebotar dentro del núcleo.
La explicación del fenómeno fue la confirmación del efecto túnel, predicho en la mecánica cuántica y planteado por George Gamow.
Toxicidad[editar]
Al ser relativamente pesadas y cargadas positivamente, el recorrido libre medio de las partículas alfa es muy corto, y a poca distancia de la...
Se le puede considerar emisión espontánea de núcleos de helio 4 (4He) —en adelante partículas α— a partir de núcleos de átomos más pesados,mediante un proceso de fisión nuclear espontánea. Este tipo de desintegración es típico únicamente de los núcleos atómicos muy pesados.
El telurio 106 (106Te) es el isótopo más ligero en el cual ocurre desintegración alfa en la naturaleza. Artificialmente, el berilio 8 (8Be) se desintegra en dos partículas alfa, en el proceso triple alfa, esencial para generación de carbono 12 (12C) en el interior delas estrellas.
La secuencia de este fenómeno de desintegración se representa mediante la ecuación siguiente:
AZX→A−4Z−2Y+42He2+=A−4Z−2Y+α.
Con el uranio 238, por ejemplo:
23892U→23490Th+α
La primera ecuación no está equilibrada eléctricamente. Empero, en la mayoría de los casos el núcleo resultante pierde rápidamente dos electrones en favor de la partícula alfa y se convierte en un átomo de(4He), eléctricamente neutro.
Por esta razón, en la mayoría de los casos, cuando existe mineral de alto contenido de uno o más elementos radiactivos, en sus alrededores, por la vía de decaimiento alfa, se forman bolsas de 4He.
Todo el helio existente en la Tierra se origina mediante desintegración alfa de elementos radiactivos. Debido a esto suele encontrarse en depósitos minerales ricos en uranioo en torio. Así mismo se obtiene como subproducto en pozos de extracción de gas natural.
El espectro propio de la desintegración es discreto: en un estudio espectroscópico pueden observarse picos en energías identificables con las propias del proceso de decaimiento.
El rango de energías a los que los núcleos emiten las partículas, Eα, puede circunscribirse a 2 MeV
Índice [ocultar]
1 Proceso de decaimiento de un núcleo
2 Toxicidad
3 Referencias
3.1 Bibliografía
4 Véase también
Proceso de decaimiento de un núcleo[editar]
Potencial que afecta a una partícula alfa en las proximidades del núcleo.
Actualmente sabe que el núcleo atómico es un ente aproximadamente esférico cuyo diámetro es del orden de un femtómetro y que suestructura es resultado de dos tipos de interacciones: nuclear fuerte y electromagnética.
Debido a la fuerza nuclear los protones se enlazan con los neutrones, y entre ambos tipos de corpúsculos.
La interacción fuerte es muy intensa, pero su alcance es muy corto. Esto propicia configuraciones (agregados) de protones y neutrones (nucleones) dentro del núcleo. Cada tipo de agregado es más o menosestable, según el tipo y la cantidad de nucleones que contenga.
La partícula α, de masa mαc2=3727,378 MeV, es una de las muy estables. Por tanto puede existir como tal en la estructura del núcleo pesado. La energía cinética típica de las partículas alfa resultantes de la desintegración es del orden de 5 MeV (≈0,13% de su energía total). Su velocidad es de 15 000 km/s.
Se puede imaginar este fenómenocomo una partícula α atrapada en un pozo de potencial cuántico generado por el resto de nucleones del átomo, donde el potencial coulombiano más allá del radio del átomo es dominante.
Clásicamente, si la energía, E, de la partícula alfa fuese superior a la energía potencial, V(r), de la barrera de potencial, siendo r el radio nuclear, aquélla escaparía. Pero, normalmente, la partícula no puedeescapar del átomo, ya que debe superar la barrera coulombiana, y se limitaría a rebotar dentro del núcleo.
La explicación del fenómeno fue la confirmación del efecto túnel, predicho en la mecánica cuántica y planteado por George Gamow.
Toxicidad[editar]
Al ser relativamente pesadas y cargadas positivamente, el recorrido libre medio de las partículas alfa es muy corto, y a poca distancia de la...
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