Física 2º Bach: Examen de Interacción Nuclear

Sabes que las emisiones radiactivas de determinados elementos son de tres tipos: a, b y g. Imagina que te dan tres pasteles radiactivos: uno emisor alfa, otro emisor beta y el otro emisor gamma. Debes comerte uno, sostener otro en la mano y guardar el tercero en el bolsillo.

  • 1. Justifica cuál sería tu elección para reducir al mínimo posible tu exposición a la radiación. (1 p)

Sabes, también, que los procesos nucleares van acompañados de un desprendimiento enorme de energía, lo que está ligado a la gran intensidad de las fuerzas nucleares. Entre estos procesos están la fisión y la fusión nucleares. Imagínate que queremos utilizar un elemento poco habitual para obtener energía, el 5626Fe.

  • 2. ¿Qué procedimiento sería mejor para obtener energía del 5626Fe, la fusión o la fisión?. Justifícalo adecuadamente. Dato: m(Fe-56) = 55,9349 u. (1 p)

Sabes, además, que el Deuterio y el Tritio son dos isótopos inestables del hidrógeno, cuyos datos tienes al principio del examen.

  • 3. Justifica en cuál de ellos es más fácil que se produzca una emisión radiactiva. (2 p)

El Tritio tiene un periodo de semidesintegración de 12,5 años y se desintegra emitiendo una partícula beta. El análisis de un agua embotellada muestra que la actividad debida al Tritio es el 75% de la que presenta el agua en el manantial de origen.

  • 4. ¿Cuántos días lleva embotellada el agua de la muestra? (2 p)
  • 5. ¿Qué actividad medida en Bq tiene una muestra de esa agua que contiene 10-3 mg de Tritio? (2 p)
  • 6. ¿De dónde procede y por qué la partícula b- que emite el Tritio en su desintegración?. Escribe la reacción de desintegración del Tritio. (1 p)

Por otra parte, también sabes que en el Sol se dan reacciones de fusión que explican el origen de la energía que el Sol emite a todo el Sistema Solar. En una de estas reacciones termonucleares, similar a la explosión de una bomba atómica de hidrógeno, se forma He-4 a partir de Deuterio y de Tritio.

  • 7. Escribe la reacción nuclear correspondiente a esta fusión. (1 p)

Un submarino nuclear con un reactor de potencia 25 MW, podría funcionar con la energía de esa reacción.

  • 8. ¿Cuántas horas podría viajar el submarino nuclear con la energía que proporciona, según la reacción anterior, la formación de 2,24 litros de Helio en condiciones normales, suponiendo que no hay pérdidas de energía? (2 p)
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