LABORATORIO DE DESINTEGRACIÓN RADIOACTIVA

Modelo físico de la desintegración radioactiva.
Richard Stiven López.
Kelly Juliana Acevedo.
Laboratorio integrado de física.
Universidad de Antioquia.


Resumen.

Este trabajo consiste en un análisis físico de un fenómeno químico, en este caso la desintegración radioactiva, en el cual se realizara un modelo que simule tanto de forma cualitativa como cuantitativa los fenómenos que sucedendentro de la desintegración radiactiva. Se busca tratar de simular de la manera más precisa posible el comportamiento dentro de la desintegración radioactiva.
Se utilizaron cien arandelas las cuales se agitan dentro de la tabla (figura 1), por algún parámetro elegido, se desintegran. Se realiza un análisis estadístico de este modelo para observar los comportamientos de las moléculas aldesintegrarse. Se hizo uso de ecuaciones y gráficos para el desarrollo del modelo.
Se logró comprobar que el fenómeno de desintegración radioactiva se puede modelar por medio de un modelo físico.

Palabras clave: Estadístico, desintegración, radioactiva, fenómeno, mecánico.

Introducción

En la física se adquiere la necesidad de modelar diferente fenómenos debido a que muchos de estos no se pueden observardirectamente en la naturaleza. Estas razones llevan a realizar un modelo físico de la desintegración radioactiva.
La desintegración radioactiva es un fenómeno presente en elementos radioactivos que consta de la disminución de la intensidad de la radiación.
En la desintegración radioactiva se nos hace imposible saber cuándo un átomo se desintegra ya que esta desintegración ocurre de maneraaleatoria, aunque se puede dar un conocimiento, teniendo datos de cuantos átomos hay en un principio, de cuál es el comportamiento de los átomos en el tiempo, es decir, cuantos átomos se desintegran en cierto tiempo.
El modelo matemático que modela este fenómeno se puede observar como el número de átomos que se desintegran en un intervalo de tiempo es directamente proporcional al número de átomos presenteen la muestra, además, posee un comportamiento exponencial. La constante de proporcionalidad se denomina constante de radiación.

N=No*exp (-kt)

No: número de átomos iniciales.
N: número de átomos que quedan sin desintegrar en el instante t.
K: constante de desintegración.

Metodología y procedimiento

Se realizó un modelo físico aleatorio con la utilización de arandelas y una tabla de madera.Las arandelas representan los átomos que se desintegraran y la tabla permite dar un criterio de desintegración.
Para proceder con este modelo se tomaron las medidas de los diámetros internos y externos de las arandelas con la ayuda de un pie de rey, posteriormente con un tornillo micrométrico se realizó la medición de espesores y finalmente se tomó la medida del peso con una balanza digital.Método de Bandas

El método consiste en colocar un número determinado de arandelas sobre tablero de madera demarcado con 6 líneas horizontales (fig. 1), luego desplazamos el tablero con una serie de movimientos aleatorios y se cuentan las arandelas que se mueven hacia el área de desintegración, la arandelas son retiradas repitiendo el procedimiento hasta que se considere necesario.
fig1. Tablero.

Elproceso se repitió en 6 ocasiones cada una con el siguiente criterio de desintegración, se retiraban las arandelas que tocaban una de las 2 líneas centrales.
El método matemático para calcular la vida media a partir del porcentaje de partículas desintegradas es similar al utilizado para determinar vidas medias de sustancias radiactivas reales.

Resultados y análisis

La primera parte de lapráctica fue medir con diferentes instrumentos los diámetros y el peso de las arandelas. En la tabla 1 y en la tabla 2 se encuentran los resúmenes estadísticos de estos datos.






Recuento
20
Promedio
16,5715 (±1mm)
Desviación Estándar
0,2811
Coeficiente de variación
1,696 %
Máximo
17,37
Mínimo
16,20
Tabla 1 Resumen Estadístico para diámetro (mm).


Recuento
30
Promedio
1,163(±0,01gr)
Desviación...