APLICACIONES DE LA ENERGA NUCLEAR

FUERZA NUCLEAR

RELACIN MASA ENERGA

Al interior del ncleo existe una fuerza de atraccin, denominada INTERACCIN NUCLEAR FUERTE.

Interaccin Nuclear fuerte: es una fuerza atractiva de corto alcance, a distancias entre partculas del orden de 10-15 m, que acta entre dos protones, dos neutrones o entre un protn y un neutrn y que existe solo en el ncleo atmico.

FUERZA NUCLEAR

RELACIN MASA ENERGA

La masa de un ncleo siempre es menor que la suma de las masas de los protones y neutrones que lo constituyen. Esta diferencia de masa se conoce como defecto de masa (m).

La teora es que la masa faltante, m, se convierte en energa, a la que llamamos energa nuclear.

Albert Einstein establece relacin masa energa.

Establece un cambio en la identidad de los tomos participantes

Fisin Nuclear Fusin Nuclear

Ruptura de un tomo pesado por impacto de neutrones

Unin de dos tomos livianos, estableciendo un nuevo elemento

FENMENOS RADIACTIVOS

FISIN NUCLEAR

En 1939, los qumicos alemanes Otto Hahn y Fritz Strassman encontraron el elemento bario (Ba) en una muestra de uranio que haba sido bombardeada con neutrones. Trabajos posteriores confirmaron que un ncleo de uranio 235 haba capturado un neutrn y sufido FISIN NUCLEAR

REACCIONES EN CADENA Un ncleo se fisiona al ser impactado por un

neutrn.

Se obtienen Dos ncleos ms pequeos desprendidos a altas

velocidades. Radiacin gamma. Tres neutrones, que se encargan de repetir el proceso

de fisin de otros ncleos. Repitindose una vez y otra, generando una reaccin en cadena.

FISIN NUCLEAR

REACCIONES EN CADENA Masa crtica, es una determinada y suficiente cantidad de tomos

fisionables capaces de sostener la reaccin en cadena. Ejemplo: la masa crtoca del uranio 235 es de alrededor de 1 kilogramo.

Masa subcrtica, la reaccin en cadena se detiene.

Masa supercrtica, la reaccin en cadena se acelera. Es decir, da origen a una reaccin en cadena rpida y sin control

Ejemplo:Bomba atmica que se dej caer en Hiroshima, Japn el 6 de agosto de 1945. Se juntaron 2 masas subcrticas de Uranio 235, formando as una masa supercrtica. La energa era equivalente a 20.000 toneladas de TNT.

FISIN NUCLEAR

FUSIN NUCLEAR

Corresponde a la unin de ncleos ligeros con formacin de ncleos ms pesados y liberacin de energa.

La bomba de hidrgeno es la reaccin de fusin ms conocida:

Entonces, se obtiene: Radiacin gamma. Un ncleo de Helio. Un neutrn.

FUSIN NUCLEAR

REACTOR NUCLEAR

Es un sistema construido para controlar la energa que se produce en la reaccin en cadena y que impide el aumento indefinido de las fisiones.

Combustible nuclear: uranio 235 o plutonio 239.

COMPONENTES DE UN REACTOR NUCLEAR:Material moderadorBarras de controlSistema de enfriamientoSistema de blindaje

REACTOR NUCLEAR

TIPOS DE REACTORES NUCLEARES

REACTORES DE POTENCIA Funciona como caldera. Utilizados para la generacin de electricidad y para

impulsar grandes buques y submarinos militares.

REACTORES DE INVESTIGACIN Utilizacin de neutrones productos de la fisin para

producir radioistopos de inters Irradiar materiales con fines de investigacin cientfica

y tecnolgica.

CENTRAL NUCLEAR

Es una instalacin formada por un reactor conectado a un sistema de generacin elctrica.

APLICACIONES DE LAS REACCIONES NUCLEARES

Los reactores atmicos ya estn siendo ampliamente usados en navos (que son recargados con combustible solamente despus de 2 a 5 aos).

Submarinos

energa elctrica

EN LA INDUSTRIARadiografas de aleaciones para detectar fallascontrol de produccin midiendo espesorcontrol en el desgaste de los materialesestudios de detergentesdeteccin de filtraciones o fugasgeneracin de corriente elctricaconservacin de alimentosesterilizacin de instrumentos quirrgicos.

APLICACIONES DE LAS REACCIONES NUCLEARES

EN QUMICA:Uso de trazadores en reacciones a estudiar.

anlisis por activacin neutrnica para determinar vestigios de impurezas (ste ltimo muy utilizado en ciencia espacial, geologa, ecologa, etc).

APLICACIONES DE LAS REACCIONES NUCLEARES

EN LA AGRICULTURAEn trazadores para estudiar como absorben los vegetales a los fertilizantes, insecticidas y otros productos.

Aumentar la conservacin de los alimentos.

Obtener por mutaciones cereales ms resistentes y productivos.

Estudiar mejor la alimentacin de los animales, aumentando la produccin de leche, huevos, etc.

APLICACIONES DE LAS REACCIONES NUCLEARES

EN ARQUEOLOGA: La importancia que tiene para un pas como Chile, en cuyo norte se conserva el pasado con caractersticas nicas en el mundo en relacin al grado de conservacin, as como tambin la reconstruccin del patrimonio histrico.

APLICACIONES DE LAS REACCIONES NUCLEARES

Los istopos radioactivos se utilizan en la medicina nuclear, principalmente en las imgenes mdicas.

Para estudiar el modo de accin de los medicamentos, entender el funcionamiento del cerebro, detectar una anomala cardiaca, descubrir las metstasis cancerosas, entre otras.

APLICACIONES DE LAS REACCIONES NUCLEARES

DATACIN RADIACTIVA

Tambin conocido como DATACIN RADIOMTRICA.

Las tcnicas radiomtricas se desarrollaron despus del descubrimiento de la radiactividad en 1896.

Los ritmos regulares de desintegracin de los elementos radiactivos inestables resultaron ser relojes virtuales en el interior de las rocas terrestres.

DATACIN CON CARBONO - 14

Todos los organismos vivos absorben carbono radiactivo, forma inestable de carbono que tiene una vida media de unos 5.730 aos.

Para medir la cantidad de carbono 14 restante en un fsil, los cientficos incineran un fragmento pequeo para convertirlo en gas de dixido de carbono.

La cantidad de carbono 14 se compara con la de carbono 12, forma estable del carbono, para determinar la cantidad de radiocarbono que se ha desintegrado y as datar el fsil.

La datacin por carbono-14 se basa en la desintegracin de este istopo (periodo de semidesintegracin, 5730

aos). Permite conocer la edad de fsiles como el hombre de hielo

MTODO DEL POTASIO - ARGN

Se aprovecha la desintegracin del potasio radiactivo a argn para la datacin de rocas.

Los gelogos pueden datar muchas muestras con este sistema debido a la abundancia del potasio en micas, feldespatos y hornblendas.

MTODO DEL RUBIDIO - ESTRONCIO

Usado en la datacin de antiguas rocas terrestres gneas y metamrficas as como de muestras lunares.

Este mtodo se basa en la desintegracin beta de rubidio 87 a estroncio 87.

Se suele usar para verificar fechas calculadas con potasio-argn, debido a que el estroncio derivado no se difunde tras un calentamiento suave como hace el argn.

MTODO CON TORIO - 230

El torio 230, que forma parte de la serie de desintegracin del uranio 238, tiene una vida media de 80.000 aos. La del protactinio 231, derivado del uranio 235, es de 34.300 aos.

El mtodo de datacin del ionio-torio, aplicado a muestras del fondo marino formadas en los ltimos 300.000 aos, se basa en el supuesto de que el contenido inicial de ionio en los sedimentos acumulados ha permanecido constante en toda la seccin estudiada y que no deriva de la desintegracin de uranio.

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