Ejercicio T4 · Física PAU Murcia Extraordinaria 2021

T4 Tipos de radiaciones nucleares.

Solución: La desintegración radiactiva es el proceso espontáneo por el cual núcleos inestables emiten partículas o radiación electromagnética. 1. Radiación Alfa ($\alpha$): - Naturaleza: Formada por núcleos de helio ($^4_2\mathrm{He}$), con dos protones y dos neutrones, carga $+2e$. - Ley de desplazamiento (Soddy): $$_Z^A\mathrm{X} \to {}_{Z-2}^{A-4}\mathrm{Y} + {}_2^4\mathrm{He}$$ - Propiedades: Gran poder ionizante debido a su masa y carga; muy bajo poder de penetración (se detienen con una hoja de papel o la piel humana). 2. Radiación Beta ($\beta$): - Naturaleza: Emisión de partículas ligeras procedentes de la desintegración de nucleones mediada por la fuerza débil. * Beta negativa ($\beta^-$): Emisión de un electrón (${}_{-1}^0\mathrm{e}$) y un antineutrino electrónico ($\bar{\nu}_e$) por desintegración de un neutrón en un protón: $$_Z^A\mathrm{X} \to {}_{Z+1}^A\mathrm{Y} + {}_{-1}^0\mathrm{e} + \bar{\nu}_e$$ * Beta positiva ($\beta^+$): Emisión de un positrón (${}_{+1}^0\mathrm{e}$) y un neutrino ($\nu_e$) por transformación de un protón en un neutrón: $$_Z^A\mathrm{X} \to {}_{Z-1}^A\mathrm{Y} + {}_{+1}^0\mathrm{e} + \nu_e$$ - Propiedades: Menor ionización que $\alpha$; poder de penetración moderado (se frena con láminas de aluminio de unos milímetros). 3. Radiación Gamma ($\gamma$): - Naturaleza: Ondas electromagnéticas de muy alta frecuencia (fotones muy energéticos), emitidas cuando un núcleo pasa de un estado excitado a uno fundamental o de menor energía: $$_Z^A\mathrm{X}^* \to {}_Z^A\mathrm{X} + \gamma$$ - Propiedades: No tiene masa ni carga eléctrica, por lo que no altera $Z$ ni $A$. Muy bajo poder ionizante pero extraordinario poder de penetración (requiere gruesas capas de plomo u hormigón para ser atenuada).