El documento presenta una guía de estudio sobre química nuclear. Explica que la radiactividad puede producirse por medios artificiales a través de la transmutación nuclear, como la reacción de Rutherford de 1919 que transformó nitrógeno en oxígeno. También define el tiempo de vida media y presenta ejercicios sobre cálculos de desintegración radiactiva. Finalmente, describe aplicaciones de la fisión y fusión nuclear como generación de energía, así como usos médicos de radioisótopos como trazadores.

1. Prof. Andrea Mena T.
NM4
GUÍA DE ESTUDIO DE QUÍMICA 4° MEDIO
UNIDAD: QUÍMICA NUCLEAR
Nombre:___________________________________________________Fecha:________________
Aprendizaje  Conocer que la Radiactividad se produce por medios Artificiales
Esperado  Calcular el tiempo de Vida Media, siguiendo el método de resolución de
problemas.
Transmutación Nuclear
La química nuclear sería un campo limitado si sólo se dedicara a estudiar los elementos radiactivos
naturales. En este sentido, un experimento realizó Rutherford en 1919, sugirió que era posible producir
radiactividad por medios artificiales.
Esta reacción demostró por primera vez que era posible transformar un elemento en otro mediante
transmutación nuclear. A diferencia de la desintegración radiactiva, este proceso resulta de la colisión
de dos partículas.
La reacción anterior se abrevia:
Ejercicios:
Escriba la ecuación balanceada de la reacción nuclear
a) 26Fe56 (d, He) 25Mn54
b)46Pd106 (He, p) 47Ag109
c) X (p, He) 6C12
d) 25Mn55 (n , gamma) X
Período de Semidesintegración o tiempo de vida
medio (t½)
Tiempo de vida medio (t½) : Es el tiempo que tarda en
desintegrarse la mitad de los átomos de cualquier
sustancia radiactiva.
Las vidas medias de los elementos alcanzan, desde una
fracción de segundo, hasta miles de millones de años.

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Ejemplo: La desintegración de una muestra de 1000 mg de Co – 60, con un tiempo de vida media es de
5, 3 años. Calcular la masa que queda de cobalto si han transcurrido 15, 9 años.
Desintegración Masa Tiempo
0 1000 0
Desintegración de Co INTERPRETACIÓN:
1200
1000 0
800
masa
600
5,3
400
10,6
200
15,9
0
0 5 10 15 20
Vida media
Ejercicios:
I- Calcular La vida media de los siguientes ejercicios , debes graficar cada uno de ellos e
interpretarlos:
1- El bario emite espontáneamente partículas beta. Si una muestra emite 2000 partículas por minuto.
Después de cuantos periodos y cuantos años habrá reducido la emisión a 31.25 partículas por minuto.
Su periodo de vida media es de 12.5 años.
2- En el año 1998 Marie y Pierre Curie aislaron 200 mg de radio, cuyo periodo de semidesintegración
es de 1620 años ¿Calcular el tiempo que tarda en llegar a 3.125 mg?
3- El tiempo de vida media para el Yodo es de 8 días y emite partículas alfa . Si se comienza con una
muestra de 800 g de yodo y al final del estudio se encontraron 25 g de este elemento, calcular los días
que tarda el yodo en desintegrarse.
4- Se encontraron 0.15625 g de Oxigeno. Si la vida media es de 118 segundos y se estima que su masa
inicial es de 5 g . ¿Cuál es la edad del oxigeno?
5- El lantano (La) posee una vida media de 40 hrs , si se comienza con una muestra inicial de 3000 mg
y al final de la investigación se encontraron 187,5 mg ¿Cuánto tiempo tardo en desintegrarse el
lantano?
6- El Neptuno posee una vida media de 22000 años si emite partículas alfa y inicialmente existían 200
mg de Np. ¿Cuántos años deben pasar que la muestra inicial quede en 12,5 mg?
7- El 90 Sr emite espontáneamente una partícula (alfa). Si una muestra emite 1000 partículas por
minuto. Después de cuántos períodos y cuántos años habrá reducido la emisión a 125 partículas por
minuto? . Su período de semidesintegración es de 28 años.
8- El 232U emite espontáneamente una partícula (alfa). Si una muestra emite 2000 partículas por
minuto. Después de cuántos períodos y cuántos años habrá reducido la emisión a 250 partículas por
minuto? . Su período de semidesintegración es de 82 años.

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Datación Radiactiva: Se usa para determinar la edad de objetos de interés arqueológico, se basa en el
cálculo de la cantidad relativa o concentración de un isótopo inestable, de vida media relativamente
larga.
Este hecho es clave para calcular la edad de los objetos por medio del método del carbono C – 14.
El C – 14 se encuentra en el aire en forma de CO2 , gas radiactivo que absorbe las platas y que
incorporan a sus células. Luego, a través de la cadena trofica, la totalidad de los seres vivos absorbe un
porcentaje de este isótopo. Cuando un animal o planta muere, deja de intercambiar materia y energía
con el medio, porque el contenido de C – 14 disminuye a través de sucesivas desintegraciones
nucleares, transformando C – 14 en N – 14 y emitiendo radiación beta negativa.
14
6C ------- 7 N14 + β-
FENÓMENOS RADIACTIVOS
FUSIÓN NUCLEAR
Corresponde a la unión de núcleos ligeros con formación
de núcleos más pesados y liberación de energía.
La bomba de hidrógeno es la reacción de fusión más
conocida:
Núcleos ligeros de deuterio y el tritio se combinan para originar núcleos más pesados. Esta reacción
tiene lugar en el sol, por lo tanto sólo se produce a altísimas temperaturas. Cerca de 200 millones de
grados Celsius son necesarios por tanto es prácticamente inútil intentar realizarla en tierra.
FISIÓN NUCLEAR
Es la división de un núcleo muy pesado en un par de núcleos más livianos, proceso en el cual se libera
gran cantidad de energía.
Aplicaciones pacificas de la fisión nuclear
1- Generación de electricidad utilizando el calor producido por una reacción en cadena, controlada en
un reactor.
Reactor Nuclear: Es un sistema construido para controlar la energia que se produce en la reacción en
cadena y que impide el aumento indefinido de las fisiones.
El reactor consiste básicamente, en una vasija en cuyo interior se deposita el combustible nuclear, que
puede ser U – 235 o Pu – 239.
Los componentes de un reactor son:

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Hay dos grandes tipos de reactores: Los reactores de potencia y los reactores de investigación.
Impacto de la tecnología nuclear
Las principales fuentes artificiales de la radiación son:
1- Pruebas Nucleares: las sustancias radiactivas que se generan a partir de una explosión nuclear de
experimentación se incorporan al medio, contaminando el agua, el suelo y el aire.
2- Producción de potencia nuclear: El uso de la fisión nuclear para generar electricidad es
considerado por muchos una amenza para el medio ambiente.
3- Usos Medicos de la radiación: El uso de radiación en medicina puede ser con proposito de
deiagnostico (Rayos x o examenes de medicina nuclear) y para el tratamiento de enfermedades como
cáncer.
Isotopos radiactivos: “Trazadores” de la salud
Los quimicos pueden utilizar isótopos radiactivos como Trazadores en reacciones químicas no
biólogicas y biologicas. Estos trazadores se introducen en un organismo vivo o en cualquier objeto para
seguir su trayectoria, a traves de la detección de las radiaciones que emite.
Los isotopos radiactivos se han convertido en herramientas muy utiles para el diagnostico y tratamiento
de enfermedades. Por medio de ellos, lo medicamentos pueden detectar tempramente enfermedades y
tratarlas oportunamente.
Las aplicaciones de los radioisótopos no solo abarca la salu. Veamos algunos otros empleos de gran
importancia.
 Industria
 Estududio del medio ambiente
 En la agricultura