a) Describa los procesos radiactivos alfa, beta y gamma.
b) Se ha producido un derrame de 131Ba en un laboratorio de radioquímica. La actividad de la masa derramada es de 1,85. 1016 Bq. Sabiendo que su periodo de semidesintegración es de 7,97 días, determine la masa que se ha derramado, así como el tiempo que debe transcurrir para que el nivel de radiación descienda hasta 1,85.1013 Bq.
1 u = 1,67.10-27 kg; m(131 Ba)= 130,906941 u
Sol apartado a) Mirar correspondiente entrada de teoría aquí
a) Complete, razonadamente, las reacciones nucleares siguientes especificando el tipo de nucleón o átomo representado por la letra X y el tipo de emisión radiactiva de que se trata:
b) Determine razonadamente la cantidad de que quedará, tras una desintegración beta, de una muestra inicial de 0,1 g al cabo de 3 años sabiendo que el periodo de semidesintegración del
es 12,3 años, así como la actividad de la muestra al cabo de 3 años.
m( ) = 3,016049 u; 1u =1,67 .10-27 kg
a) Defina defecto de masa y energía de enlace de un núcleo y cómo están relacionadas entre sí.
b) Considere los núclidos y
. Calcule cuál de ellos es más estable y justifique la respuesta.
1u = 1,67 .10-27 kg; c = 3.108 m s-1; m() = 3,016049 u; m(
) = 4,002603 u; mn = 1,008665 u; mp = 1,007276 u
Solución apartado a) Mirar la correspondiente entrada de teoría aquí
Las masas de los isótopos y
, son 12,0000 u y 13,0034 u, respectivamente.
a) Explique qué es el defecto de masa de un núcleo y calcule el de ambos isótopos.
b) Calcule la energía de enlace por nucleón de los dos isótopos. Razone cual de los dos es más estable.
mp= 1,0073 u ; mn= 1,0087 u ; u= 1,66 •10-27 kg ; c = 3 . 108 m s-1
a) Escriba la ecuación de De Broglie y comente su significado físico.
b) Considere las longitudes de onda asociadas a protones y a electrones, e indique razonadamente cuál de ellas es menor si las partículas tienen la misma velocidad. ¿Y si tienen el mismo momento lineal?
Solución apartado a) Mirar la correspondiente entrada de teoría aquí
Razone las respuestas a las siguientes cuestiones:
a) ¿Puede conocerse con precisión la posición y la velocidad de un electrón?
b) ¿Por qué el principio de incertidumbre carece de interés en el mundo macroscópico?
Si iluminamos la superficie de un cierto metal con un haz de luz ultravioleta de frecuencia 2,1·1015 Hz, los fotoelectrones emitidos tienen una energía cinética máxima de 2,5 eV.
a) Explique por qué la existencia de una frecuencia umbral para el efecto fotoeléctrico va en contra de la teoría ondulatoria de la luz.
b) Calcule la función trabajo del metal y su frecuencia umbral.
h = 6,63 ·10-34 J s ; e = 1,6 ·10-19 C
Se trata de medir el trabajo de extracción de un nuevo material. Para ello se provoca el efecto fotoeléctrico haciendo incidir una radiación monocromática sobre una muestra A de ese material y, al mismo tiempo, sobre otra muestra B de otro material cuyo trabajo de extracción es WB = 5 eV. Los potenciales de frenado son VA = 8 V y VB =12 V, respectivamente. Calcule:
a) La frecuencia de la radiación utilizada.
b) El trabajo de extracción WA .
h = 6,6 · 10 – 34 J s ; e = 1,6 · 10 – 19 C
a) ¿Es cierto que las ondas se comportan también como corpúsculos en movimiento? Justifique su respuesta.
b) Comente la siguiente frase: ¿Sería posible medir simultáneamente la posición de un electrón y su cantidad de movimiento, con tanta exactitud como quisiéramos, si dispusiéramos de instrumentos suficientemente precisos?
a) Enuncie la hipótesis de De Broglie. Comente el significado físico y las implicaciones de la dualidad onda-corpúsculo.
b) Un mesón π tiene una masa 275 veces mayor que un electrón. ¿Tendrían la misma longitud de onda si viajasen a la misma velocidad? Razone la respuesta.
Solución apartado a) Mirar correspondiente entrada de teoría aquí
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