INSTITUTO DE HUMANIDADES

“ALFREDO SILVA SANTIAGO”

Dpto. BIOLOGÍA Y QUÍMICA

CONCEPCIÓN

GUIA DE APRENDIZAJEFENOMENOS NUCLEARES Y SUS APLICACIONES

Objetivos de Aprendizaje: Indagar sobre los trabajos de diferentes científicos que llevaron al descubrimiento de partículas

subatómicas. Identificar las diferentes partículas radiactivas. Comprender el concepto de isótopos y su notación nuclear.

La química nuclear estudia las reacciones que implican cambios en el núcleo atómico. Esta rama de la química comenzó con el descubrimiento de la radiactividad natural por Antoine Becquerel y creció con las posteriores investigaciones de Pierre y Marie Curie. A excepción de hidrógeno, todos los núcleos contienen dos tipos de partículas fundamentales, los protones y los neutrones. Algunos núcleos son inestables y espontáneamente emiten partículas y/o radiaciones electromagnéticas, a este fenómeno lo llamamos radiactividad. Todos los elementos de números atómicos superiores a 83 son radiactivos. Existe otro tipo de radiactividad conocida como transmutación nuclear que se origina al bombardear el núcleo con protones, neutrones y otros núcleos. En algunos casos elementos más pesados se sintetizan a partir de elementos más ligeros. Este tipo de transmutación suele ocurrir en el espacio pero también se puede lograr por medios artificiales.ACTIVIDADES: Indague en páginas web sobre lo siguiente:

1. ¿Qué son los Isótopos? ¿Cómo se representan?2. Averigua la composición nuclear de los isótopos del: Hidrógeno, carbono, oxígeno,

flúor, fósforo, yodo, uranio, nitrógeno, polonio y cobalto.3. ¿Cuál de ellos está formado por un solo isótopo, por dos, por tres o más?4. ¿Cuáles son radiactivos?5. La masa atómica no es la masa de un átomo, sino la media de la masa de todos los

átomos de un elemento. Al ser la media, hay que considerar todos los átomos del elemento. Así, el cloro tiene dos isótopos, uno de masa 35, con una abundancia del 55%, y otro de masa 36, con una abundancia del 45 %. Así, de cada 100 átomos 55 tienen una masa de 35 y 45 átomos tienen una masa de 36. La masa atómica será:

(35 x 55) + (36 x 45) 1925 + 1620 3545________________ = __________ = ____ = 35.45

100 100 100 Calcula:1. Un elemento está formado por dos isótopos, uno de masa 35, con una abundancia del 55 % y otro de masa 36. ¿Cuánto valdrá la masa atómica de ese elemento?2. El azufre posee tres isótopos principales. El primero, con una abundancia del 94.9 % tiene un número másico de 32. El segundo, con una abundancia del 4.3 % tiene un número másico de 34 y el tercero, con abundancia del 0.8 %, tiene un número másico de 33. ¿Cuál es la masa atómica del azufre?

6. Indague sobre:a. Los trabajos de Becquerel y los Curie.

b. Modelo atómico de Rutherford y su relación con partículas radiactivas.

¿QUÉ EMITE LA RADIACTIVIDAD?La emisión de partículas y/o radiaciones electromagnéticas que se generan espon-táneamente en los núcleos inestables de un elemento radiactivo se conoce como radiactividad. Estos núcleos llamados isótopos radiactivos emiten partículas subató-micas como protón, neutrón y electrón y además se forman nuevas partículas, ¿Cuáles son estas nuevas partículas?Las partículas nuevas y más características de un fenómeno de radiación nuclear son las partículas alfa, beta y la radiación gamma.Las partículas alfa son mucho más grandes que las beta, debido a que ellas corres-ponden a unnúcleo de un átomo de Helio, por lo tanto cuenta con 2 protones y 2 neutrones (tie-nen cargapositiva) a diferencia de las partículas beta que corresponden a un electrón (tienen carga negativa).La radiación gamma, por otro lado, corresponde a radiación electromagnética de alta energía.¿Cómo son estas partículas?Cada una de estas partículas es de diferente naturaleza, y por tanto tienen carga y masa diferente.Tarea para la casa:7. Realiza un trabajo de investigación que te permita saber cuál es la naturaleza de las partículas que se emiten durante una reacción nuclear.Luego de que hayas reunido la información necesaria, completa la tabla para resu-mir lascaracterísticas de cada partícula.