23.1

Tabla 23.1 Comparación de las reacciones químicas con las reacciones nucleares

Reacciones químicas Reacciones nucleares

1. Los átomos se organizan por la ruptura y formación de enlaces químicos.

2. Sólo los electrones de los orbitales atómicos o moleculares participan

en la ruptura y formación enlaces.

3. Las reacciones se acompañan por la absorción o liberación de cantidades de energía relativamente pequeñas.

4. Las velocidades de reacción se ven afectadas por la

temperatura, presión, concentración y catalizadores.

1. Los elementos (o los isótopos

de los mismos elementos) se convierten entre sí.

2. Pueden participar protones, neutrones,

electrones y otras

partículas elementales.

3. Las reacciones van

acompañadas por laabsorción o liberación de cantidades enormes de energía

4. Las velocidades de reacción, por lo general, no se ven afectadas por la

temperatura, la presión o los catalizadores.

0 1 2 3 4Número de vidas medias

Radio

isóto

po r

est

ante

)%(

100

50

25

12.5

Vida Media de la Radiación

Cantidad inicialdel radioisótopo

tel 1/2

tel

1/

2

tel 1/2

Después de 1 vida media

Después de 2 vidas medias

Después de 3 vidas medias

Diagrama de la vida media

Timberlake, química 7th Edición, página 104

Canti

dad d

e y

odo-1

31

(g)

20

15

10

 5

 040 48 560 8

1 vida media

16

2 vidas medias

24

3 vidas medias

32

4 vidas mediasetc…

Tiempo (días)

La vida media de yodo-131 es 8 días

Vida Media de isótopos

Isótopo vida media radiación emitida

Vida media y radiación de algunos radioisótopos naturales

carbono-14 5.73 x 103 años

Potasio-40 1.25 x 109 años

Torio-234 24.1 días

Radón-222 3.8 días

Radio-226 1.6 x 103 años

Torio-230 7.54 x 104 años

Uranio-235 7.0 x 108 años

Uranio-238 4.46 x 109 años

1/21/4

1/81/16

1/1

el 1/2

1/4

1/8

1/16

0Cocie

nte

de los á

tom

os r

esta

nte

s d

e P

ota

sio

-40

a los á

tom

os o

rig

inale

s d

e P

ota

sio

-40

0 1 vida media1.3

2 vidas medias2.6

3 vidas medias3.9

4 vidas medias5.2

Tiempo (mil millones de añosTiempo (mil millones de años))

roca recién formada Potasio

Argón

Calcio

Núcleo inestable

Zumdahl, Zumdahl, DeCoste, mundo de la química 2002, página 620

U-235 fisionable

Decaimiento radiactivo de uranio

U-238

206

210

214

218

222

226

230

234

238

Nú

mero

de m

asa

81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92

Número atómico

Th-230

Th-234

Ra-226

Rn-222

Po-218

Pb-206

Pb-214

Pb-210

Pa-234

Bi-214

Po-214

Bi-210

Po-210

U-234

4.5 x 109 a24 d1.2 m

2.5 x 105 a8.0 x 104 a

y 16003.8 d3.0 m27 m

160 5.0 d138 d

estable

Ejemplos de los procesos del decaimiento nuclear

emisión (alfa)

emisión (beta)

emisión  (positrón)

Th He U 23490

42

23892

Ra He Th 22688

42

23090

Rn He Ra 22286

42

22688

Al Mg 2713

01-

2712 e

Cl S 3517

01-

3516 e

Ca K 4020

01-

4019 e

N O 147

01

148 e

S Cl 3216

01

3217 e

N O 147

01

148 e

Aunque la emisión beta implique electrones, esos electrones vienen del núcleo. Dentro del núcleo ,

un neutrón decae en un protón y un electrón .El electrón se emite, dejando un protón para

substituir por el neutrón, así transformando el elemento .(También se produce y se emite un neutrino en el proceso).

Herron, Frank, Sarquis, Sarquis, Schrader, Kulka, química, brezo que publica, 1996, página 275

Reacciones nucleares

Rn α Ra 222

86

4

2

226

88

p O N 1

1

17

8

4

2

14

7

n C Be 1

0

12

6

4

2

9

4

n 3 Kr Ba n U 10

9236

14156

10

23592

Primer reconocimiento de una transmutación natural de un elemento (Rutherford y Soddy, 1902)

Primera transmutación artificial de un elemento (Rutherford, 1919)

Descubrimiento del neutrón (Chadwick, 1932)

Descubrimiento de la fisión nuclear (Otto Hahn y Fritz Strassman, 1939)

¿?

¿?

Bailar, química, página 361