Ejercicio P7 · Física Selectividad Cataluña Juny Serie 5 2024

El $^{239}_{94}\text{Pu}$ és un dels residus nuclears generats a les centrals nuclears de fissió. En una primera reacció nuclear, un neutró d'alta energia impacta contra el nucli d'urani 238 i forma urani 239. L'urani 239 experimenta ràpidament una desintegració $\beta^-$ i es forma neptuni 239. Una segona desintegració $\beta^-$ transforma el neptuni 239 en plutoni.

DADES:

$c = 3{,}00 \times 10^8\text{ m s}^{-1}$.

El nombre atòmic de l'urani és 92.

Masses nuclears (en kg):

Partícula alfa

Nucli de plutoni 239

Nucli d'urani 235

$6{,}642835 \times 10^{-27}$

$3{,}968698 \times 10^{-25}$

$3{,}902158 \times 10^{-25}$

a)

Escriviu les tres reaccions nuclears de formació de plutoni a partir de l'urani 238. [1,25 punts]

b)

El $^{239}_{94}\text{Pu}$ es desintegra i s'obté com a productes l'urani 235 i una partícula alfa. Suposeu que un àtom de plutoni es desintegra. Calculeu l'energia alliberada en aquesta desintegració. [1,25 punts]