Ejercicio D.1 · Física PAU Andalucía Ordinaria Titular 2021

Tema: Física moderna · Del examen Ordinaria Titular (2021)

Enunciado

D.1. a) Represente gráficamente la energía de enlace por nucleón frente al número másico y justifique, a partir de la gráfica, los procesos de fusión y fisión nuclear.

a)

b) En el proceso de desintegración de un núcleo de 84218Po^{218}_{84}\text{Po}, se emiten sucesivamente una partícula alfa y dos partículas beta, dando lugar finalmente a un núcleo de masa 213,995201 u213{,}995201\text{ u}. i) Escriba la reacción nuclear correspondiente. ii) Justifique razonadamente, cuál de los isótopos radioactivos (el 84218Po^{218}_{84}\text{Po} o el núcleo que resulta tras los decaimientos) es más estable.

m(84218Po)=218,009007 u\text{m}(^{218}_{84}\text{Po}) = 218{,}009007\text{ u}; mp=1,007276 u\text{m}_p = 1{,}007276\text{ u}; mn=1,008665 u\text{m}_n = 1{,}008665\text{ u}; 1 u=1,66⋅10−27 kg1\text{ u} = 1{,}66\cdot 10^{-27}\text{ kg}; c=3⋅108 m s−1c = 3\cdot 10^8\text{ m s}^{-1}

b.i)

b.ii)

Enunciado: Ejercicio D.1 · Física PAU Andalucía Ordinaria Titular 2021

Solución

Solución de AprenAI (no es la oficial)

a) Represente gráficamente la energía de enlace por nucleón frente al número másico.

Solución: Gráfica de Eb/AE_b/A frente a AA: curva que parte de valores bajos para núcleos ligeros (con picos como 4He^{4}\text{He}), asciende rápidamente hasta un máximo en torno a A≈56–62A \approx 56\text{--}62 (56Fe^{56}\text{Fe} / 62Ni^{62}\text{Ni}) con unos 8,8 MeV/nucleoˊn8{,}8\text{ MeV/nucleón}, y desciende suavemente a partir de ahí hacia los núcleos pesados (en torno a 7,5 MeV/nucleoˊn7{,}5\text{ MeV/nucleón} para el uranio).

a) Justifique, a partir de la gráfica, los procesos de fusión y fisión nuclear.

Solución: Fusión: unión de núcleos ligeros para formar núcleos más pesados con mayor Eb/AE_b/A, liberando energía. Fisión: división de un núcleo pesado e inestable en dos fragmentos medianos más estables (mayor Eb/AE_b/A), liberando energía.

b) i) Escriba la reacción nuclear correspondiente.

Solución: 84218Po→ 24α+2 −10β+ 84214Po^{218}_{84}\text{Po} \rightarrow \,^{4}_{2}\alpha + 2\,^{0}_{-1}\beta + \,^{214}_{84}\text{Po}

Las soluciones de los 2 apartados que faltan y la explicación paso a paso son Premium. Premium

Resuélvelo aquí mismo: corrección automática, pistas y solución paso a paso.

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