Unidad 1 Fase 2 Grupo #16.docx

FASE 2 – IDENTIFICAR LOS ELEMENTOS DE LA RADIACTIVIDAD

PRESENTADO POR: CLAUDIA BRAVO (Comunicador) CARLOS ALBERTO DE ANGEL (Revisor) PAOLA MARCELA MELO (Relator) CARLOS ANDRES OROZCO (Alertas) BILL WILSON SALAZAR (Líder)

GRUPO: 154004_16

TUTOR: FELIPE ARNOLDO CUARAN

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA VALLEDUPAR – 2019

INTRODUCCIÓN

En el siguiente trabajo haremos una revisión y reconocimiento sobre el concepto de radiación ionizante, identificaremos las fuentes de radiación ionizante como lo son la natural y artificial presentando ejemplos de cada una de ellas, también conoceremos sus diferentes aplicaciones en la medicina, agroalimentación, industria, medio ambiente y además identificaremos las formas de detección de radiación todo esto lo veremos resumido en un mapa conceptual. Presentaremos además el desarrollo del taller de desintegración radiactiva propuesto para esta fase.

OBJETIVOS  Identificar las distintas fuentes de radiacion ionizante naturales y artificiales.  Conocer las diferentes aplicaciones que tiene la radiacion ionizante.  Distinguir las diferentes formas de deteccion de radiacion  Dar solución a las actividades propuestas por el tutor para el desarrollo del taller de decaimiento radiactivo y desintegración nuclear.  Aplicar los conocimientos adquiridos en esta actividad a nuestra vida personal y profesional.

MAPA CONCEPTUAL

Taller sobre desintegración radiactiva Curso: Radiobiología y Radioprotección. Actividad 1. Si tenemos una muestra de 5000 núcleos radiactivos cuyo periodo de desintegración es de 3600 segundos. Averiguar: i) ¿Cuántos núcleos se habrán desintegrado al cabo de 30 minutos? Datos: No= 5000 T ½ = 3600 s : Es el tiempo de vida media o periodo de desintegración que sería de 3600 segundos

Constante t=30min =

30 min 𝑥 60 𝑠𝑒𝑔 1 𝑚𝑖𝑛

= 1800 𝑠 pasamos los min a seg.

t= 1800 seg 𝑙𝑛2

𝑙𝑛2

T ½ + 3600 𝑠=   x 10−4s-1 Según la ley de la desintegración:

e⁻ t N =5000𝑒 −(1.925 𝑥 10−4𝑠) N =5000𝑒 −(1.925 𝑥 10−4𝑠)(1800 𝑠) N= 5000𝑒 − (0.3465) N= 5000 x 0.7071 N = 3535.5

núcleos desintegrados al cabo de 30 min

Actividad 2: Tenemos una población de 50000 núcleos radiactivos de Polonio 218. Se sabe que su constante desintegración es  = 0,0040 s-1. Averiguar: i) ¿Qué significado tiene el número 0,0040 s-1? RTA: El número 0.0040 s⁻¹ es la contante de desintegración del polonio 218 y es la probabilidad de desintegración por unidad de tiempo.

ii) ¿Cuántos núcleos de Polonio-218 quedarán al cabo de 24 horas? RTA: Como la constante está en seg, llevamos las horas a seg. t = 24 horas t=

24 h x 60𝑚𝑖𝑛

t=

1440 min 𝑥 60 𝑠

1h

1 𝑚𝑖𝑛

= 1440mim = 86400 𝑠

t = 86400 s Por lo tanto, utilizamos la expresión que modela la inestabilidad de los núcleos: 24 horas equivalen 86400 s N= No𝑒− t N= 50000. e⁻ 0,0040t N = 50000. e⁻ (0.0040s-1) (86400s) N= 5000.e⁻ (345.6) N= 5000. 0 N=0

iii) ¿Cuánto tiempo debería pasar para que la población inicial se redujera a la mitad? RTA: Datos: No= 50000 N= 25000

50000 2

= 25000 población reducida a la mitad.

t=?

S⁻1 Tenemos queNo e⁻ t Despejamos t = 𝑁 𝑁𝑜

= e⁻ t 𝑁

Ln

𝑁𝑜

=lꞥɇ ⁻ t

𝑁

Ln No =⁻  𝑛

(ln№) =⁻  1

Ln (2)= -0,0040𝑠 −1 t Ln (o,5)= -0,0040𝑠 −1 t 𝑙𝑛(0,5) =𝑡 −0,0040𝑠 −1 T=

−0,693 −0,0040

𝑠

t=173.29 seg

Actividad 3. Se prepara una muestra radiactiva de 1000 g de Radio-223 que contiene 1500 núcleos y cuyo periodo de desintegración es 15 días. Averiguar: i) ¿Qué actividad tiene ahora y dentro de 365 días? Actividad de la muestra en la actualidad:

Pasamos los días a segundos 24 h= 1dia X = 15 dias

x=24h x 15 días/1dia =360h

3600 s=1h X = 360 h

x=3600s x 360h/1h=1296000s

15 días = 1296000 seg Para hallar la actividad que tiene ahora se usa la fórmula de actividad inicial y se halla landa. 𝑙𝑛2 𝑙𝑛2 𝜆= 1 ⟶ 𝜆= = 5.34𝑥10−7 −1 1296000𝑠 𝑇2 Entonces: 𝐴0 = 𝜆. 𝑁0 ⟶ 𝐴0 = 5.34𝑥10−7 𝑆 −1 . 1500𝑁 = 8.02𝑥10−4 𝑏𝑞 (𝐸𝑠𝑡𝑎 𝑒𝑠 𝑙𝑎 𝑎𝑐𝑡𝑖𝑣𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑞𝑢𝑒 𝑡𝑖𝑒𝑛𝑒 𝑎ℎ𝑜𝑟𝑎) Ahora se buscará la actividad que tendrá dentro de 365 días y para esto se convertirán los días en segundos 365d = 31535000S Entonces −7 .31536000

𝐴 = 𝐴0 . 𝑒 −𝜆.𝑇 ⟶ 𝐴 = 8.02𝑥10−4 . 𝑒 −5.34𝑥10 𝐴 = 8.02𝑥10−4 . 4.85𝑥10−8

𝐴 = 3.79𝑥10−11 𝑏𝑞 (𝑒𝑠𝑡𝑎 𝑠𝑒𝑟𝑖𝑎 𝑠𝑢 𝑎𝑐𝑡𝑖𝑣𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒𝑛𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒 365 𝑑í𝑎𝑠)

Actividad 4. Tenemos una muestra de tritio (isótopo radiactivo del hidrógeno) de 500g la cual contiene 2000 núcleos. El periodo de desintegración del tritio ( 31𝐻 ) es de 13 años. Averiguar: i) ¿Qué significa esa cifra de 13 años? RTA: Los 13 años significan el promedio de vida de un núcleo de tritio (H31), es decir el tiempo que debe pasar para que se desintegre totalmente. ii) Calcular la actividad de esa muestra en la actualidad. Actividad de la muestra en la actualidad: Pasamos los años a segundos 13 años * 365 días/1 año *24h/1 día *3600seg/1 h = 409968000 seg T¹/₂= Ln2 /λ despejando λ: λ = Ln 2 / T¹/₂= Ln 2 / 409968000 seg = 1.69*10⁻⁹ A = λ* N A = 1.69*10⁻⁹ * 2000 = 3.38*10⁻⁶Bq actividad en la actualidad. iii) Calcular la actividad de esa muestra dentro de 1000 años. Ahora se buscará la actividad que tendrá dentro de 1000 años y para esto se convertirán los años en segundos 1000 años = 31535000S Entonces −9 𝐴 = 𝐴0 . 𝑒 −𝜆.𝑇 ⟶ 𝐴 = 3.38𝑥10−6 . 𝑒 −1.61𝑥10 .31536000000 𝐴 = 3.38𝑥10−6 𝑥 8.90𝑥10−23 𝐴 = 2.36𝑥10−29 𝑏𝑞 (𝑒𝑠𝑡𝑎 𝑠𝑒𝑟𝑖𝑎 𝑠𝑢 𝑎𝑐𝑡𝑖𝑣𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒𝑛𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒 1000 𝑎ñ𝑜𝑠)

Actividad 5. Calcular el tiempo necesario para que se desintegre una octava parte de una muestra de Radio-226. (Periodo de desintegración, 1620 años) RTA: Datos T ½ = 1620 años ln 2

 1620 𝑎𝑛𝑜𝑠 −1 X10−4 Tenemos que: NNo e⁻ t 1

Donde N es: 8= No Entonces 1

= No No e⁻ t

8 1

= e⁻ t

8

1

Ln (8) =⁻  1

Ln (8) =⁻(X10−4)t -2.079=⁻(X10−4)t −2.079

=⁻4.27X10−4 = 𝑡 T= 4860 Años



CONCLUSIONES Del anterior trabajo podemos concluir:  La importancia que tiene reconocer las diferentes fuentes radiación ionizante, sus diferentes aplicaciones y formas de detección para enriquecer nuestro conocimiento a lo largo de este curso  Que es muy importante identificar los elementos de la reactividad.  Conocer las generalidades del curso como sus propósitos, competencias, el contenido del curso son muy importantes para saber lo que vamos a hacer a lo largo del curso  la Radiobiología estudia los fenómenos que son procedente de las radiaciones. Estos estudios los podemos observar a través de las diferentes fórmulas que nos arrojan cifras exactas según el tiempo, ya sea en segundos, minutos, días o años.

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