Este documento presenta una introducción a la física nuclear. Resume los principales descubrimientos que llevaron al entendimiento del átomo y sus componentes, incluyendo el electrón, protón, neutrón y núcleo atómico. También explica conceptos clave como la energía de enlace nuclear, las fuerzas nucleares fuertes y los modelos utilizados para describir la estructura del núcleo atómico.

1.  Física nuclear 
Física de 2º de Bto.
Francisco José Navarro Rodríguez

2.  Introducción  Fisión
 El núcleo atómico  Fusión
 Energía de enlace  Aplicaciones
 Modelos nucleares  Medidas de seguridad
 Reacciones nucleares
 Los
 Radiactividad natural
protagonistas…
 Radiactividad artificial

3. 1. Introducción
 Átomo indivisible: primeras teorías
• Desde los filósofos griegos, hasta 1808:
“Toda la materia está constituida por
átomos indivisibles, indeformables e
indestructibles…” (Pensadores griegos)
• Desde 1808 hasta finales del S. XIX.
Teoría atómica de Dalton:
Dalton
1. Los átomos son indivisibles e indestructibles
2. Los átomos del mismo elemento, son iguales en masa y propiedades.
3. Los átomos de distintos elementos, son distintos en masa y propiedades.
4. Los compuestos químicos están formados por la unión de varios átomos.

4. 1. Introducción
 Descubrimiento de partículas atómicas
• 1897, J.J. Thomson. 1909, R. Millikan
Descubrimiento del electrón :
Tubo de rayos catódicos
Relación carga/masa Cálculo de la carga
del electrón J. J. Thomson y la masa del electrón R. Millikan (1909)
(1897)

5. 1. Introducción
 Descubrimiento de partículas atómicas
• 1886, Goldstein
Descubrimiento del protón:
protón
Tubo de rayos catódicos
1
1H+
C arg a = + 1,6.10 −19 C
Masa = 1,673.10 − 27 kg

6. 1. Introducción
 Otros “descubrimientos” del electrón
• Electrólisis:
•Teoría de los electrolitos de Svante Arrhenius
•Faraday
•Stoney

7. 1. Introducción
 Descubrimiento del núcleo atómico
• 1911, Ernest Rutherford (100 años desde T.A. Dalton)
Descubrimiento del núcleo atómico:
atómico
Experiencias de Geiger y Mardsen y
modelo atómico de Rutherford
1. Experimento

8. 1. Introducción
 Descubrimiento del núcleo atómico
• 1911, Ernest Rutherford (100 años desde T.A. Dalton)
Descubrimiento del núcleo atómico:
atómico
Experiencias de Geiger y Mardsen y
modelo atómico de Rutherford
1. Experimento
2. Estudio de las
desviaciones

9. 1. Introducción
 Descubrimiento del núcleo atómico
• 1911, Ernest Rutherford (100 años desde T.A. Dalton)
Descubrimiento del núcleo atómico:
atómico
Experiencias de Geiger y Mardsen y
modelo atómico de Rutherford
1. Experimento
2. Estudio de las
desviaciones
3. Modelo
atómico de
Rutherford

10. 1. Introducción
 Evolución de los modelos atómicos

11. 1. Introducción
 Descubrimiento de partículas atómicas
• 1932, Chadwich.
Descubrimiento del neutrón :
Reacción nuclear provocada
1
0n
C arg a = 0 C
Masa = 1,675.10 − 27 kg Encargado de dar
estabilidad al núcleo
(disminuir repulsiones p-p)

12. 1. Introducción
 Descubrimiento de partículas atómicas
• 1932, Carl Anderson
Descubrimiento del
positrón:
positrón
Desviaciones paralelas
en la cámara de niebla
0
+1β
(antipartícula del electrón)

13. 1. Introducción
 Actualmente, se estudian muchas otras en los aceleradores de partículas

14. 1. Introducción
 Descubrimiento de la radioactividad
• 1896, H. Becquerel
Radiaciones que
impresionan placas
fotográficas, ionizan
gases, atraviesan la
materia.
Estaba estudiando la fluorescencia, luminosidad procedente de algunas sustancias al ser iluminadas, al recibir radiación
electromagnética, cuando por casualidad descubrió el nuevo fenómeno.
En 1895 Roëntgen había descubierto los rayos X y Becquerel se propuso averiguar si las sustancias fluorescentes emitían
rayos X, puesto que estos pueden atravesar capas de papel gruesas e impresionar placas fotográficas, lo que hizo fue
envolver una placa fotográfica en papel y colocar encima la muestra con la que estaba trabajando, lo colocó todo al sol para
que los rayos solares provocaran fluorescencia en la muestra y si esta emitía rayos X se velaría la placa a pesar del papel.
La muestra que estaba usando eran sales de uranio y efectivamente la placa resultaba velada.
Se sucedieron una serie de días nublados por lo que Becquerel guardó la muestra con una placa nueva envuelta en papel en
un cajón, para su sorpresa, al sacarla del cajón la placa se encontraba completamente velada.
No podía tratarse de fluorescencia ya que esta se produce cuando los rayos de luz llegan a la muestra y esta había estado a
oscuras, y por tanto tampoco podían ser rayos X.
Se dedicó a estudiar este nuevo fenómeno y observó que se trataba de radiaciones provenientes del uranio y que las emitía
de forma continua y en todas las direcciones.

15. 1. Introducción
 Descubrimiento de la radioactividad
• 1898, Pierre y Marie Curie
En 1898 Marie Curie llamó a este fenómeno
radiactividad y demostró que la radiactividad es
proporcional a la cantidad de uranio que contiene la
muestra por lo que la fuente de radiación deben ser
los átomos de dicho elemento.
Descubrimiento del
Polonio y del Radio.

16. 1. Introducción
 Descubrimiento de la radioactividad
Dispositivo de
Rutherford para
estudiar las
radiaciones
Esquema para todas
las transiciones
posibles
(∆N vs. ∆Z)

17. 1. Introducción
 Concluyendo……100 años tras Dalton….
 El átomo está constituido por núcleo y
corteza electrónica.
 El núcleo está integrado por varias
partículas: protones y neutrones.
partículas
 Todos los núcleos tienen una carga
nuclear múltiplo de la del protón./e/
 El núcleo tiene casi toda la masa
atómica, aún siendo 10.000 veces más
atómica
pequeño.

18. 1. Introducción
 Concluyendo……100 años tras Dalton….
 La corteza electrónica es la responsable
de las propiedades químicas y físicas
del átomo.
1
1 p
 El núcleo es el responsable de
radioactividad natural, y de las
reacciones nucleares.
Carga (C) Masa (kg) Comparando
protón +1,6.10-19 1,673.10-27 Mp/me=1836
neutrón 0 1,675.10-27 Mn/me=1839

19. 1. Introducción
 Caracterización del núcleo
A = Número másico
A=Z+N Z= Nº de protones
N = Nº neutrones
•Isóbaros(=A y distinto N y Z)
A
Z X •Isótopos(=Z y distinto A y N)
•Isótonos(=N y distinto A y Z)

20. 1. Introducción
 Caracterización del núcleo
Isótopos: 12 13 14
C
6 6 C 6 C
N =6 7 8
13 14
Isótonos: C
6 7 N
N =7 7
14 14
B
5 N
7
Isóbaros:
N =8 7

21. 1. Introducción
 Elemento y masa atómica
Elemento químico: Sustancia pura y simple
formada por una mezcla isotópica de composición
(%) isotópica constante.
Abundancia isotópica: % de un isótopo en el elemento. Lo
proporciona el espectrógrafo de masas.
Masa isotópica relativa en relación a 1 u.m.a.
Oxígeno O-16 O-17 O-18
% 99,759 0,0374 0,2039
Masa isotópica
16 17 18
(aprox) (umas)
99,759 0,0374 0,2039
Ar = 16. + 17. + 18. = 15,999umas
100 100 100

22. 2. El núcleo atómico
 Tamaño nuclear
Densidad vs. Radio
=o =2
RR A13AF
3
,.
Radio vs. A1/3 1Fermi = 1F = 10 −15 m

23. 2. El núcleo atómico
 Densidad nuclear
−3
10 A 4 4
= 1,66 .10 A V = π R = π Ro A
− 27 3 3
M= 23
6.023 .10 3 3
M 1,66 .10 −27 A
d= = − 45
= 2,29.1017 kg
m3
V 7,238 .10 A
Un cubo de material nuclear, de 1 cm de lado, tendría
una masa de 229 millones de toneladas.

24. 2. El núcleo atómico
 Forma nuclear
Esferoide
Esferoide
OBLATO
Esférico PROLATO
Momento cuadripolar
eléctrico nuclear
NO SI SI
Número cuántico de 1 3 5
espín nuclear, I 0, ≥ 1 (1, ,2, ...)
2 2 2
Momento dipolar Sólo lo tendrán aquellos 1
magnético nuclear núcleos que tengan….. I≥
2

25. 2. El núcleo atómico
 Spín nuclear
Nº de
Z N nucleones
ESPÍN NUCLEAR Explicación
Los nucleones idénticos tienden a
acoplar sus momentos angulares
Par Par Par 0 en direcciones opuestas.
Efecto apareamiento.
Tiene dos nucleones
n desapareados (un protón y un
Impar Impar Par (entero) neutrón) y es más difícil predecir
sus resultados.
Par Impar n/2 Ya que tienen o un protón o un
Impar (semientero) neutrón desapareado.
Impar Par

26. 2. El núcleo atómico  Masa nuclear
• Definición de U.M.A.
1uma =
( )
12
m C ( Kg )
6
=
12.10 −3
=
10 −3
kg
23 23
12 12. 6,023.10 6,023.10
• Defecto de masa:
∆m = ( Zm p + Nmn ) − M umas

27. 2. El núcleo atómico
 Fuerza nuclear fuerte (FNF)
1. Muy intensas. Superan la repulsión p-p
intensas
2. Corto alcance. Sólo a distancia de pocos Fermis.
alcance
3. Independientes de la carga (p-p=n-n=p-n)
4. Saturadas. Sólo con nucleones vecinos
Saturadas
5. Atractivas, mantienen unidos a los nucleones
Atractivas
6. A distancias menores, repulsivas.
repulsivas
(Coraza repulsiva)
7. Dependen del spín de los nucleones
y otras magnitudes cuánticas.

28. 2. El núcleo atómico
 Fuerza nuclear fuerte (FNF)
1935. Hideki Yukawa
MESONES
En 1947, se descubren
experimentalmente los muones (π )

29. 3. Energía de enlace
 Energía de enlace nuclear
• Definición:
Definición

30. 3. Energía de enlace
 Energía de enlace nuclear
• Cálculo:
Cálculo
1. ¿Cuánta masa es 1 uma? 1uma = 1,667.10 −27 kg
2. ¿A cuánta energía (MeV)
equivale 1 uma? ∆E = ∆m.c ⇒931,2 MeV
2
uma
3. ¿Cuánto vale el defecto de
masa de un átomo?
∆m = ( Zm p + Nmn ) − M umas
4. ¿Cuál es su energía de
∆E= 931,2 (Mev/uma).∆m (umas)
enlace (MeV)?
E
5. ¿Y su energía de enlace por nucleón (MeV/nucleón)? En = MeV
nucleón
A

31. 3. Energía de enlace
 Energía de enlace nuclear
• Valores:
Valores
Energía de enlace por nucleón
En (MeV/nucleón)
Número Másico
A

32. 4. Modelos nucleares  Generalidades
1. Modelo de la gota líquida
G. Gamow (1945)
2. Modelo de capas
Marie Goepert-Mayer (1948)
3. Modelo colectivo
Aage Bohr y Ben Mottelson (1953)

33. 4. Modelos nucleares
 Modelo de la gota líquida
Sugerido por G. Gamow, 1930 • No distingue p y n. Tampoco
influye el comportamiento cuántico
1936 Bohr de los mismos.
• Supone que todos los nucleones
están en movimiento en el interior
del núcleo.
• Cada nucleón sólo interacciona
con sus vecinos más próximos.
(saturación)
• Las fuerzas de nucleones
interiores están compensadas.
• Las fuerzas de nucleones
superficiales no están
compensadas (f. de cohesión)

34. 4. Modelos nucleares
 Modelo de la gota líquida
Coeficientes
Contribución
energética Ecuación Origen (Energía en
MeV)
Energía de
volumen
E v = av A Fuerzas nucleares proporcionales a A av = 14,1
Corrige a Ev debido a que los nucleones
2 superficiales tienen menos nucleones
Energía as = 13,1
superficial E s = − as A 3 alrededor que los interiores. Origina la
tensión superficial que da origen la
forma esférica (gota líquida)
Repulsión electrostática entre pares de
protones. Si tenemos Z protones,
Energía de
repulsión Ec = −
ac Z ( Z − 1)
tendremos Z(Z-1)/2 pares de protones. ac = 0,585
1 Si aumenta Z, aumenta Ec
electrostática A3 Si disminuye el radio, disminuye A1/3, y
aumenta Ec.

35. 4. Modelos nucleares
 Modelo de la gota líquida
−1
E Z ( Z −1)
En = = +14,1 −13,1A − 0,585
3
4
A
A3

36. 4. Modelos nucleares
 Modelo de capas
1948.
Marie Goeppert-Mayer
Premio Nobel Física 1963

37. 4. Modelos nucleares
 Modelo de capas
Nº DE % DE
Z N A NUCLEIDOS NUCLEIDOS
Números
Par
Impar Impar
(estables)
8 2,81 “mágicos “
Impar Par Impar 53 18,66
de Z o N,
originan
Par Impar Impar 57 20,07
núcleos
Par
Par Par
(estables)
166 58,45 estables
Z 2 8 20 28 50 82 126
N 2 8 20 28 50 82

38. 4. Modelos nucleares
 Modelo colectivo
1951. Aage Bohr y Ben Mottelson
También llamado modelo unificado,
ya que combina:
• Movimientos colectivos de los nucleones
(modelo de la gota líquida)
• Movimientos individuales de los nucleones
(modelo de capas)

39. 5. Reacciones nucleares
 Clasificación
a + X → Y + b o bien, X (a, b)Y
1. TRANSMUTACIÓN: a y b, núcleos ligeros
2. DIFUSIÓN: a=b, y por tanto X=Y. Puede ser elástico (Y) o inelástico (Y*).
3. FOTONUCLEAR, si a es un fotón.
4. CAPTURA RADIOACTIVA, si b es un fotón.
5. PROCESO RADIOACTIVO, cuando a=0, es decir X se desintegra.
6. FISIÓN, cuando tras el impacto de a, X se escinde en dos núcleos
de mediano tamaño.
7. FUSIÓN, si a y X son núcleos que se funden para dar otro más pesado

40. 5. Reacciones nucleares
 Calores de reacción
a + X →Y +b+Q
Suponiendo X en reposo.....
Q = E y + Eb − Ea = (mx + ma − m y − mb ).c 2
• 1 gr de carbón puede proporcionar al arder 12 .10-3 kw-h
• 1 gr de U-235 puede proporcionar por fisión de todos
sus núcleos una energía de 24.000 kw-h (2 millones de veces superior).
• 1 gr de carbón o de uranio, desmaterializado del todo proporciona
todavía una energía muchísimo mayor.

41. 6. Radioactividad natural
 ¿Qué es?
En 1903 Rutherford y F. Soddy descubren la primera transmutación natural al comprobar
como en la emisión radiactiva el torio se transforma primero en radio y luego en radón.
Formularon la desintegración radiactiva en los términos de la ley del decaimiento, al
comprobar que la actividad de una sustancia radiactiva disminuye exponencialmente con el
tiempo y consiste en la emisión de partículas como las α o las β.
Comprobaron que la radiactividad es un fenómeno:
1. Independiente del estado físico en que se encuentren los átomos
2. Independiente de la naturaleza del compuesto químico en el que se encuentren los

42. 6. Radioactividad natural
 Leyes del desplazamiento radioactivo
(S o d d y - F a j a n s)

A
Z X→ A− 4
Z −2
4
2Y + He + γ

A
Z X→ Y + e +ν e
A
Z +1
0
−1

A
Z X → X +γ
* A
Z

43. 6. Radioactividad natural
 Desintegración α (núcleos de He)
A
Z X→ A− 4
Z −2Y + He + γ
4
2

44. 6. Radioactividad natural
 Desintegración β - (electrones)
-
A
Z X→ A
Z +1 Y + e +ν e
0
−1
Antineutrino

45. 6. Radioactividad natural
 Desintegración β+ (positrones)
+
1930. “Mar de partículas” de Paul Dirac.
1932, experimentalmenta encontradas por Carl
Anderson.
A
Z X → Y + e +ν e
A
Z −1
0
+1

46. 6. Radioactividad natural
 Desintegración γ (fotones de alta energía)
1900, Paul Villard
A
Z X → X +γ
* A
Z

47. 6. Radioactividad natural
 Penetración de la radioactividad natural

48. 6. Radioactividad natural
 Núcleo y estabilidad: gráfica N-Z

49. 6. Radioactividad natural
 Ley de la desintegración radioactiva
1. Fenómeno estadístico (probabilidad)
En cualquier muestra radiactiva existe un número muy elevado
de núcleos por lo que se puede afirmar que la desintegración
radiactiva es un fenómeno totalmente aleatorio y que se produce
al azar.

50. 6. Radioactividad natural
 Ley de la desintegración radioactiva
1. Fenómeno estadístico (probabilidad)
2. Resultados experimentales N(t)-t

51. 6. Radioactividad natural
 Ley de la desintegración radioactiva
1. Fenómeno estadístico (probabilidad)
2. Resultados experimentales N(t)-t
3. Ecuación de Elser y Geiter
−λ t
N = N0 e
−λ t −λ t
A = A0 e m = m0 e

52. 6. Radioactividad natural
 Ley de la desintegración radioactiva
4. Deducción de la LDR
−N
d El ritmo de desaparición de núcleos depende de: NÚCLEOS
=N λ
. PRESENTES, CONSTANTE DE DESINTEGRACIÓN
RADIOACTIVA
d t
−λ t
+N
d
N
=− t.λ
d N = N0 e
N t
N
∫ N =−∫ λdt
dN −λ t
=e
No t=0 NO
[ No= λ t=
l ] −[] 0
n N t
N t N
l N l N =n = λ
n −n O l
N
−t
O

53. 6. Radioactividad natural
 Otras magnitudes asociadas
1. ACTIVIDAD (velocidad de desintegración)
Ritmo de emisión de partículas
dN
− = A(t ) = N (t ).λ Ritmo de desaparición de núcleos
dt
UNIDADES
•1 Becquerel = 1Bq = 1 d/s
•1 Curie = 1 Ci= 3,7 . 1010 d/s
= actividad de 1 gr de radio
•1 Rutherford = 1 Ru = 106 d/s
•1Ci = 3,7 .104 Ru

54. 6. Radioactividad natural
 Otras magnitudes asociadas
2. PERIODO DE
SEMIDESINTEGRACIÓN
l2 09
n ,6 3
T = =
Demostración:
1/2
λ λ
N 1 −. 12 1
N = = Oe
O
N. λ /
−. 12
T
→ e
= λ /
T
→ )= λ 12
l(
n − .T/
2 2 2
1 l2
n
n =λ / T − =λ /
l ( ) −. 12→ 2 −. 12→ =
l
n T T
2 1
/2
λ

55. 6. Radioactividad natural
 Otras magnitudes asociadas
3. VIDA MEDIA
Es tiempo por lo que se mide en segundos,
minutos, horas, años, etc.
1 T1/2
τ= = Los valores de vida media varían de unas
λ ln2 sustancias a otras, oscilando entre 10-9 s y 1014
años para átomos muy estables. Luego λ
representa la probabilidad de que un átomo se
desintegre por unidad de tiempo.
Un tiempo de vida media bajo indica una
sustancia muy inestable cuyo ritmo de
desintegración es muy rápido y por ello λ ha de
ser grande.

56. 6. Radioactividad natural
 Equilibrio radioactivo
A→B Condición de equilibrio radioactivo:
λ A N A = λB N B
A ( padre) radioactivo
B (hijo) radiactivo Para N02=0, planteando, integrando y
resolviendo encontramos N2(t):
Caso particular:
λ1 <<< λ2
Equilibrio secular

57. 6. Radioactividad natural
 Series radioactivas
Los átomos de una sustancia radiactiva se desintegran espontáneamente, con
emisión de partículas α o βy formación de un nuevo átomo, químicamente
diferente del original. Este nuevo átomo puede a su vez desintegrarse de forma
similar al anterior surgiendo una serie radiactiva de átomos, que están
relacionados entre sí por sucesivas desintegraciones.
Dado que el elemento que termina la serie es más estable y no se desintegra
más, se puede considerar que la radiactividad es un mecanismo por el que
núcleos inestables se transforman en otros más estables mediante la liberación
de ciertas partículas.

58. 6. Radioactividad natural
 Series radioactivas
En los procesos de desintegración igual que
en cualquier proceso físico o químico se
cumplen las leyes de conservación:
- Conservación de la energía.
- Conservación de la cantidad de movimiento.
- Conservación de la carga eléctrica.
- Conservación del número total de nucleones.

59. 7. Radioactividad artificial
 Primera reacción nuclear
14
7 N + He→ H + O
4
2
1
1
17
8

60. 7. Radioactividad artificial ( provocada )
 Primera reacción nuclear
En 1934 Frédréric Joliot e Irene Curie descubrieron que:
2.La radiactividad no es un fenómeno confinado sólo a los elementos como
el uranio o el polonio, sino que cualquier elemento puede ser radiactivo si se
prepara el isótopo adecuado.
3.La radiactividad artificial o inducida se consigue mediante el bombardeo
de un núcleo con un proyectil (partículas a gran velocidad que pueden ser α
13 Al + 2 He → 15 P + 0 n
o neutrones), este núcleo inicialmente estable se transforma en un núcleo
27 4 30 * 1
inestable.
Posteriormente…

61. 7. Radioactividad artificial
 Descubrimiento del neutrón
• 1932, Chadwich.

62. 7. Radioactividad artificial
 Barrera de Coulomb
• Neutrones: penetran mejor los lentos (o
térmicos), por pasar más tiempo cerca del núcleo.
• Protones: penetran mejor cuanto más rápidos,
para vencer la barrera de potencial electrostático.

63. 8. Fi sión nuclear
La fisión es un proceso por el cual un núcleo pesado de número atómico
mayor que 86 se divide en dos núcleos más ligeros y de masa parecida
cuando este núcleo pesado es bombardeado con un neutrón. En el proceso
se liberan neutrones y gran cantidad de energía. Los neutrones liberados
chocan a su vez con otros núcleos de la misma sustancia y los rompen
generando lo que se llama REACCIÓN EN CADENA.

64. 8. Fi sión nuclear
Los núcleos ideales para este tipo de procesos son isótopos del Uranio y del
Polonio.
Los neutrones son buenas partículas para un bombardeo y romper núcleos
atómicos ya que al no tener carga no son repelidas por los electrones de las
capas externas de los átomos.
Lo que se origina es un proceso en cadena a partir del choque inicial liberándose
cada vez más energía en poco tiempo. Si el proceso no se controla esta gran
cantidad de energía se puede liberar bruscamente en forma de tremenda
explosión, es la bomba atómica.
Pero esta energía se puede controlar para utilizarla con fines industriales
(centrales nucleares). Basta introducir alguna sustancia que absorba neutrones y
que evite que el proceso se dispare (introduciendo barras de cadmio, por
ejemplo) y a bajas temperaturas para que no sea demasiado rápido.
La masa mínima de Uranio que permite que tenga lugar la reacción en cadena se
llama masa crítica.

65. 9. Fusión nuclear
Unión de varios átomos para formar otro más pesado
desprendiendo aún más energía que en la fusión nuclear.
Para lograr esta reacción se precisan altas temperaturas
que sólo se logran con reactores nucleares. Así pues, para
poder realizar una fusión nuclear hace falta realizar primero
una fisión y que a partir de la energía de la fisión se
produzca la fusión que desprenderá aún más energía.
Estas reacciones tienen lugar con núcleos ligeros, que
tampoco son muy estables, como el hidrógeno y el helio
fundamentalmente y en general isótopos de estos.

66. 9. Fusión nuclear
Esto en el terreno bélico ha dado lugar a la terrible
bomba de hidrógeno, pero ahora se intenta
perfeccionar como fuente de energía. Tiene el
defecto de que para ponerlo en marcha necesita
un gran aporte energético.
Este proceso se produce continuamente en el Sol y
en cualquier estrella y la energía que se desprende
de la unión de núcleos de hidrógeno da la luz y el
calor de las estrellas y esa energía que se
desprende del Sol hace posible la vida en la Tierra.

67. 10. Aplicaciones de la radioactividad
 Aplicaciones de algunos radio-isótopos

68. 10. Aplicaciones de la radioactividad
 Medicina
Diagnóstico:
Diagnóstico
Medicina nuclear
•Con administración de radioisótopos
•Con extracción de una muestra
•Con medicina de antipartículas (PET)

69. 10. Aplicaciones de la radioactividad
 Medicina
Terapias:
Terapias
Radioterapia (tratamiento del cáncer)
59
27 Co + n→ Co → Ni + β + γ
1
0
60
27
* 60
28
0
−1
Quimioterapia (cáncer de tiroides)
• Tratamiento con ingestión de una solución salina
de yoduro sódico que contenga I radioactivo
( 131
I, I)
128

70. 10. Aplicaciones de la radioactividad
 Datación de muestras
• De origen orgánico: proporción C-14/C-12
14
6 C→ N + β
14
7
0
−1 (T12 = 5570 años )
• De origen mineral: proporción U-238/U-235
235 238
Isótopos U y U

71. 10. Aplicaciones de la radioactividad
 Industria
• Gammagrafía de estructuras metálicas
• Testificación de sondeos y prospecciones
• Reconocimiento de fugas
• Control automático de espesores
• Estudios de fricción y lubricación

72. 10. Aplicaciones de la radioactividad
 Química
• Estudio de mecanismos de reacción
• Determinación de la velocidad de reacción
• Diseño y mejora de polímeros

73. 8. Aplicaciones de la radioactividad
 Alimentación y agricultura
• Esterilización de alimentos
 Biología
• Seguimiento de
procesos vitales

74. 8. Aplicaciones de la radioactividad
 Energéticas
Reactor de FUSIÓN
Reactor de FISIÓN
(Prototipo)
 Militares
Oppenheimer

75. 10. Aplicaciones de la radioactividad
 Origen de las radiaciones

76. 10. Aplicaciones de la radioactividad
 Riesgos de la radiación

77. 11. Medidas de seguridad
 Residuos radioactivos
1. Bidón de residuos

78. 11. Medidas de seguridad
 Residuos radioactivos
1. Bidón de residuos
2. Carga de un bidón con
residuos

79. 11. Medidas de seguridad
 Residuos radioactivos
1. Bidón de residuos
2. Carga de un bidón con
residuos
3. Arcón de residuos

80. 11. Medidas de seguridad
 Residuos radioactivos
1. Bidón de residuos
2. Carga de un bidón con
residuos
3. Arcón de residuos
4. Almacén de residuos

81. 11. Medidas de seguridad
 Residuos radioactivos
1. Bidón de residuos
2. Carga de un bidón con
residuos
3. Arcón de residuos
4. Almacén de residuos
5. Hueco de una bóveda

82. 11. Medidas de seguridad
 Residuos radioactivos
1. Bidón de residuos
2. Carga de un bidón con
residuos
3. Arcón de residuos
4. Almacén de residuos
5. Hueco de una bóveda
6. Almacén de varias
bóvedas

83. 11. Medidas de seguridad
 Residuos radioactivos
1. Bidón de residuos
2. Carga de un bidón con
residuos
3. Arcón de residuos
4. Almacén de residuos
5. Hueco de una bóveda
6. Almacén de varias
bóvedas
7. Barreras para residuos

84. 11. Medidas de seguridad
 Normativas
• Beneficios por encima de posibles
daños.
• Principio ALARA: Exposiciones tan bajas
como sea posible
• Dosis limitadas para evitar riesgos
innecesarios

85. 12. Los protagonistas…
J. J. Thomson R. Millikan E. Rutherford Chadwich
H. Becquerel Marie Curie Enrico Fermi

86. 12. Los protagonistas…..
Albert Einstein Hideki Yukawa Joliot y Curie
Oppenheimer Marie Goeppert-Mayer