Ejercicio P5 · Física Selectividad Cataluña Juny Serie 5 2023

a) Primera reacció que compon la primera part del cicle: el bismut captura un neutró i cedeix rajos gamma

Solución: $_{83}^{209}\text{Bi} + \,_{0}^{1}\text{n} \rightarrow \,_{83}^{210}\text{Bi} + \gamma$

a) Segona reacció: el producte de la primera es desintegra en poloni seguint un decaïment $\beta^-$

Solución: $_{83}^{210}\text{Bi} \rightarrow \,_{84}^{210}\text{Po} + \,_{-1}^{\phantom{-}0}\text{e} + \bar{\nu}$ / $_{83}^{210}\text{Bi} \rightarrow \,_{84}^{210}\text{Po} + \beta^- + \bar{\nu}$

a) Tercera reacció: el nucli de poloni es desintegra en un nucli de plom i una partícula $\alpha$

Solución: $_{84}^{210}\text{Po} \rightarrow \,_{82}^{206}\text{Pb} + \,_{2}^{4}\text{He}$ / $_{84}^{210}\text{Po} \rightarrow \,_{82}^{206}\text{Pb} + \,_{2}^{4}\alpha$

b) Primera reacció de la part final: el nucli de plom captura 3 neutrons

Solución: $_{82}^{206}\text{Pb} + 3\,_{0}^{1}\text{n} \rightarrow \,_{82}^{209}\text{Pb}$

b) Segona reacció: s'alliberen 1 electró i 1 antineutrí, de manera que s'obté el nucli inicial de bismut

Solución: $_{82}^{209}\text{Pb} \rightarrow \,_{83}^{209}\text{Bi} + \,_{-1}^{\phantom{-}0}\text{e} + \bar{\nu}$ / $_{82}^{209}\text{Pb} \rightarrow \,_{83}^{209}\text{Bi} + \beta^- + \bar{\nu}$

b) Reacció resultant del balanç del cicle tancat del bismut (reacció dels 4 neutrons)

Solución: $4\,_{0}^{1}\text{n} \rightarrow \,_{2}^{4}\text{He} + 2\,_{-1}^{\phantom{-}0}\text{e} + 2\bar{\nu} + \gamma$