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Nuclear
Preguntas rectoras
¿Es
la radiación peligrosa?
¿Es la energía atómica una buena opción?
¿Cuál
es energía nuclear?
¿Son energía nuclear y las bombas nucleares ambas peligro
La energía del núcleo
Bravo - 15.000 kilotons
Desarrollo del átomo
Nuclear
Fondo de la revisión
Radiación nuclear
Fisión
Centrales nuclear
Período
Serie de decaimiento
Fusión
Términos dominantes
decaimiento alfa
partículas alfa
transmutación artificial
radiación de fondo
decaimiento beta
partícula beta
reacción en cadena
palancas de mando
masa crítica
curie
desintegraciones por segundo
decaimiento gamma
Contador de Geiger
período
radiación de ionización
irradiado
isótopo
asesor
radiactividad natural
ecuación nuclear
fisión nuclear
fusión nuclear
núclido
plasma
positrones
rad
radioisótopo
rem
roentgen
trazalíneas
transmutación
Radiografías
Radiactividad
Mucha de nuestra comprensión de la estructura atómica
vino de estudios de elementos radiactivos.
Radiactividad
El proceso por el cual los átomos emiten espontáneo
partículas o rayos de la alta energía de su núcleo.
Primero observado cerca
Enrique Becquerel en 1896
Historia: En el lado humano
1834 Michael Faraday - experimentos de la
El Rutherford 1919 de Ernesto - anunció el primer artificial
transmutación de átomos
electrólisis
naturaleza eléctrica sugerida de la materia
James 1932 Chadwick - descubrió el neutrón cerca
bombardeo de la partícula alfa del berilio
1895 roentgen de Wilhelm - radiografías descubiertas cuando
ánodo de la huelga de los rayos catódicos
Frederick 1934 Joliet y curie de Irene Joliet - producido
el primer radioisótopo artificial
Enrique 1896 Becquerel - “rayos uránicos descubiertos” y
radiactividad
Marie 1896 (Marya Sklodowska) y curie de Pedro -
Otto 1938 Hahn, Fritz Strassmann, Lise Meitner, y
Otto Frisch - fisión nuclear descubierta de
uranium-235 por el bombardeo del neutrón
descubierto que la radiación es una característica del
Edwin 1940 M McMillan y Philip Abelson átomo, y no debido a la reacción química.
(Marie nombró este radiactivity de la característica.)
José 1897 J. Thomson - descubrió el electrón
con experimentos del tubo de Crookes
Curie de Marie 1898 y de Piere - descubrió
descubrió el primer elemento transuránico,
neptunio, por la irradiación de neutrón del uranio en a
ciclotrón
Glenn 1941 T. Seaborg, Edwin M. McMillan, José
Diagrama llano de energía
6s
6p
5d
4f
Litio
Modelo de Bohr
Escala arbitraria de la energía
5s 5p 4d
4s 4p 3d
3s 3p
N
2s 2p
1s
Configuración del electrón
NÚCLEO
H él La del FE de AR F del Al de Li C N
CHASCAR ENCENDIDO EL ELEMENTO PARA COMPLETAR CARTAS
Li = 1s22s1
Un átomo emocionado del litio
Energía
Átomo emocionado de Li
Fotón de
luz roja
emitido
Átomo de Li adentro
estado de una energía m
Zumdahl, Zumdahl, DeCoste, mundo de la química 2002, página 326
Ondas
l de la longitud de onda larga
Amplitud
Bajo
frecuencia
l corto de la longitud de onda
Amplitud
Alto
frecuencia
Un tubo catódico
Zumdahl, Zumdahl, DeCoste, mundo de la química 2002, página 58
Un tubo catódico
Fuente de
Eléctrico
Potencial
Corriente de la negativa
partículas (electrones)
Plateado de metal
De gas
tubo de cristal
Plateado de metal
Zumdahl, Zumdahl, DeCoste, mundo de la química 2002, página 58
PAPEL
Interpretando observado
Desviaciones
.
.
.
.
.
.
viga de
alfa
partículas
.
.
.
.
.
undeflected
partículas
.
.
.
.
.
.
hoja de oro
Dorin, Demmin, Gabel, química el estudio de la materia, 3rd Edition, 1990, página 120
partícula desviada
Aparato del Rutherford
viga de partículas alfa
radiactivo
sustancia
pantalla fluorescente
circular - ZnS cubierto
hoja de oro
Dorin, Demmin, Gabel, química el estudio de la materia, 3rd Edition, 1990, página 120
Fotón
• En 1905, Einstein postuló que la luz fue compuesta de
partículas de la energía discreta
E = hf
• Él llamó estos FOTONES de las partículas
• Él también sugirió que en el efecto fotoeléctrico cada
uno el solo fotón da para arriba toda su energía a un
solo electrón
• Él sugirió que el electrón fuera expulsado
inmediatamente
• El aumento de la intensidad de la luz aumenta el número
de los electrones pero no de la energía de los electrones
Efecto fotoeléctrico
vidrio evacuado
sobre
cátodo
ánodo
cátodo
ánodo
Representación simbólica
de una célula fotoeléctrica
Fotones ligeros
Célula fotoeléctrica
Los electrones expulsaron
de la superficie
Metal del sodio
Efecto fotoeléctrico
Luz
Electrón
Núcleo
Metal
Cuando la luz pega una superficie de metal, se expulsan los
electrones.
Efecto fotoeléctrico
Más luz
Electrón
Núcleo
Electrón
Metal
Si se ha alcanzado la frecuencia del umbral, aumento la intensidad
aumenta solamente el número de los electrones expulsados.
Efecto fotoeléctrico
Más arriba
frecuencia
luz
Más rápidamente
electrón
Núcleo
Metal
Si se aumenta la frecuencia, los electrones
expulsados viajará más rápidamente.
Efecto fotoeléctrico
Más arriba
frecuencia
luz
Más rápidamente
electrón
Núcleo
Metal
Si se aumenta la frecuencia, los electrones
expulsados viajará más rápidamente.
Fuerte contra fuerza débil
Fuerza débil: atracciones electrostáticas entre los protones y los electrones en áto
e.g. vinculación covalente, vinculación iónica, vinculación del hidró
Granes fuerzas: forzar que mantiene el núcleo unido.
es decir. El núcleo contiene los protones que rechazan naturalmen
otro. Las granes fuerzas mantienen el núcleo unido.
Cuando el núcleo está partido, la energía lanzada es
energía de las granes fuerzas.
Absorción de
Radiación
Zumdahl, Zumdahl, DeCoste, mundo de la química 2002, página 625
b
a
g
Absorción de la radiación
Timberlake, química 7th Edición, página 84
Exposición de radiación típica por persona por año en los Estados Unidos
Fuente
Radiación
Fuente
Radiación
atmósfera en el nivel del
mar *
mrem 26
radiografía dental
1 mrem
tierra
mrem 30
radiografía del pecho
mrem 6
alimentos
mrem 20
Radiografía de la cadera
mrem 65
transporte aéreo sobre
1.800 m
mrem 4
Exploración de CAT
mrem 110
emplazamiento de la obra
mrem 7
central nuclear cerca
0.02 mrem
Radiografía del brazo o de
la pierna
1 mrem
Uso de la TV y de la
computadora
mrem 2
mrem del *Add 3 para cada 300 m de la elevación
Packard, Jacobs, Marshall, globo del AGS de Pearson de la química, página 341
Contador de Geiger
Ionización del gas del terraplén
ocurre adelante
pista de la radiación
(-)
El altavoz da
(+)
“tecleo” para
cada partícula
Tubo del metal
(negativamente
cargado)
Ventana
+
e
e
+
+
+ e
e
Ionización
radiación
trayectoria
E libre- se atraen a
(+) electrodo, terminando
el circuito y
Átomos o moléculas
del gas del terraplén
Wilbraham, Staley, Matta, barquero, química, 2002, página 857
Electrodo central del alambre
(positivamente - cargado)
generación una
corriente. El Geiger el
contador entonces
traduce la lectura actual
Contador de la Geiger-Moleta
Zumdahl, Zumdahl, DeCoste, mundo de la química 2002, página 614
Alfa, beta, rayos gama
Bloque de plomo
(+)
rayos del
El alinear
ranura
(carga negativa)
(ninguna carga)
Radiactivo
sustancia
b
(-)
Cargado eléctricamente
placas
Animación de Raymond Chang
Todos los derechos reservados
rayos del
g
rayos del
a
(carga positiva)
Fotográfico
placa
(detectando la pantalla)
Tipos de radiación
Tipo
Partícula alfa
Símbolo
4
2
He
Partícula beta
Positrón
Rayo gama
0
1
0
1
g
b
Carga
Masa (amu)
2+
4.015062
1
0.0005486
1+
0.0005486
0
0
b
Características
de una cierta radiaciones
radiación de ionización
Características
de algunas
de ionización
Radiación gamma de la radiación beta de la radiación alfa de la característica
Composición
Partícula alfa
(núcleo del helio)
Partícula beta
(electrón)
Electro de gran energía
radiación magnética
Símbolo
a, He-4
b, e
g
Carga
2+
1
0
Masa (amu)
4
1/
Fuente común
Radium-226
El carbono-14
Cobalt-60
Aproximado
energía
5 MeV*
0.05 a 1 MeV
1 MeV
El penetrar
energía
Moderate (4 milímetros
Muy arriba (penetra
Bajo (0.05 milímetros
cuerpo fácilmente)
tejido del cuerpo) tejido del cuerpo)
El blindar
Papel, arropando
* (1 MeV = 1.60 x 1013 J)
1837
Hoja de metal
0
Plomo, concreto
(protectores incompletos)
Reacciones nucleares
Demostración nuclear de las ecuaciones cómo los átom
Similar a las ecuaciones químicas.
- debe todavía balancear la masa y cargar.
Diferenciar de ecuaciones químicas porque
- podemos cambiar los elementos.
… transmutación
- el tipo de isótopo es importante.
Dan un paciente el yodo radiactivo a la función de la tiroides de
¿Qué sucede al yodo?
131
131
I
53
Xe
54
¿Se
+

b
-1
0
+
g
Tiroides
glándula
balancea esta ecuación?
Usted debe ver si la masa y la carga son
iguales en ambos lados.
Masa
53 protones
78 neutrones
131 masa total
Carga
54 protones
77 neutrones
de la masa total 131
+53, protones +54, protones
-1 carga del b+53 carga total
Sí - ha balanceado
de la carga +53 totales
Descubrimiento del neutrón
9
4
Be
+
4
2
He
12
6
C
+
1
0
n
James beryllium-9 bombardeados Chadwick con las partículas alfa,
s átomos carbon-12 fueron formados, y los neutrones fueron emitido
Dorin, Demmin, Gabel, química el estudio de la 3ro edición de la materia, página 764
Nuevo isótopo radiactivo
= neutrones
= protones
+
4
Él
2
bombardeo
partícula
4
2
Timberlake, química 7th Edición, página 92
He 
estable
isótopo
10
5
B
1
0
13
N
7
10
B
5
neutrón
nuevo radiactivo
isótopo

13
7
N

n
1
0
n
Decaimiento alfa
partícula alfa
isótopo radiactivo
4
radiación
2
Él
nuevo isótopo
238
U
92
neutrón
protón
234
Th
90
U 
 He
238
92
Timberlake, química 7th Edición, página 87
4
2
2

234
90
Th
Contacto
Terminal
tornillo
Referencia
compartimiento
Compartimiento de ionización
Radiactivo
fuente
Pantalla
+
Control
unidad o
procesador
-
+
a
a
Plástico
cubierta
Alarma
indicador
a
-
Alfa
Partículas
Detección
compartimiento
Detección
cubierta del compartimiento
Fuente del americio
Circuito de medición en compartimiento
de la detección
Aire limpio
Humo
Alto
actual
valor
1
2
0
-
Bajo
actual
valor
1
0
2
-
Actual
+
Ionizado
partículas
Radiactivo
material
+
-
-
+
+
+
-
BATERÍA
Placas de metal
+
Humo
atado
a las partículas
Radiactivo
material
+
-
+
+
+
-
Decaimiento beta
radiactivo
isótopo de carbono
partícula beta
0
-1
radiación
nuevo isótopo
14
6
C
neutrón
14
7
protón
14
6
Timberlake, química 7th Edición, página 90
C 
b
0
-1

N
14
7
N
e