TEMÁTICO 4

Foro de discusion Sobre RFH

Moderador: Alberto

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Curie
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TEMÁTICO 4

Mensaje por Curie »

Ahi van...

3. Un isótopo posee una vida media de 6 horas. Inicialmente tenemos una muestra con 1021 núcleos de dicho isótopo. Calcula la actividad de la muestra a las 12 horas.[R:6.2x10^15 Bq]

A mi me da la 5...

\( A=N_0 e^{-t/\tau}=10^{21}e^{-12/6}=1.35\cdot 10^{20}\ Bq \)

30. Suponiendo que la estructura del núcleo de 15N (Z=7) se puede explicar mediante el modelo de capas. Hallar su momento dipolar magnético: Datos: (g1: factor g asociado al momento angular órbital 1) g1
= 1 para protones y 0 para neutrones; (gs:factor g de espín) gs = 5.58 para protones y -3.82 para neutrones; \(\mu_N\): magnetón
nuclear).
[R:-0.263 ]

Yo aplico la expresión:
\( \vec{\mu}=\frac{\mu_N}{\hbar}\sum_{i=1}^{A}\rigth[g_i^{(l)}\vec{l_i}+g_i^{(s)}\vec{s_i}\left] \)

Pero me sale una burrada...

73. Una fuente radiactiva tiene una vida media de 2 minutos. En t=0 la situamos cerca de un detector y la tasa de cuentas que observamos es 3000 cuentas/s. Si la eficiencia de detección es del 25%.¿Cuántos núcleos radioactivos habrá en t=2 minutos?[R:1.67x10^6]

Esta tampoco me da...Hago:

\( A=N_0\lambda=\frac{N_0}{\tau}=3.6\cdot 10^{5} \)
\( N=\eta 3.6\cdot 10^5 e^{-t/\tau}=3.3\cdot 10^4 \)

Ya tá :roll:
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kaiman
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Mensaje por kaiman »

Hola Curie, a ver si puedo ayudarte en dos de estas cuestiones.

En la 3 te preguntan por la actividad, definida como el producto de la cte. de desintegración (lambda) por el número de núcleos restante N. Parece que en la fórmula te falta multiplicar por la constante de desintegración, o lo que es lo mismo, dividir por la vida media en segundos.

En la 73 creo que estás mezclando actividades con número de nucleones. Ten en cuenta que empiezan dándote la actividad inicial pero te preguntan por el número de núcleos restante al cabo de 2 min.

Por lo que respecta a la pregunta 30, creo recordar que se parece a la de un examen oficial de hace no muchos años, y que por muchas vueltas que le di en su día no pude llegar al resultado que dan como correcto. También apliqué la expresión que escribes tú aquí, porque es la que sirve para hallar el momento dipolar magnético de núcleos con A nucleones, pero nada... no hubo manera.

Espero haberte servido de ayuda en algo, si es así estupendo.
Muchos ánimos y suerte!
Isis
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Mensaje por Isis »

En la 30 me pasa lo mismo, no llego a ninguno de los resultados.

En la 73 a mí me da otro resultado...pero tampoco se encuentra entre las posibles respuestas=S Yo he considerado que la actividad real de la fuente son 12000 cuentas ya que sólo se detecta el 25% de las mismas. La actividad a los dos min sería:
A(t=2min)=12000x exp(-2/2)= 4415 cuentas/s
El número de núcleos radiactivos será entonces:
N=A/λ= 5.3•10e5

Respesto a la 3 estoy de acuerdo con Kaiman, lo que tú has calculado es el número de núcleos. Si multiplicas por la constante de desintegración ya sale el resultado.

Ahí van mis dudas...

37 En nuestro cumpleaños medimos la actividad de una muestra de 210 Bi que tiene una vida media de 5,01 días. La actividad medida es de 1000microcurios. ¿Cuál es la actividad de la muestra el día de nuestro próximo cumpleaños?

Yo he hecho lo mismo de siempre, pero en algún sitio debo meter la pata porque no me da el resultado. Me sale 2.3 10e-29 microcurios

61. Un núcleo tiene un estado fundamental 1+ y dos niveles excitados que en orden creciente de energías son 2- y 3+. Si inicialmente se encuentra en el estado 3+.¿Qué fotones emitirá?

Yo he considerado que la transición 3+-->2- tiene cambio de paridad y 1>l>5 así que se podrían producir E1, M2, E3, M4 y E5

Lo mismo con la transición 3+-->1+ pero en este caso como transiciones posibles obtengo E2,E4 y M3

Por qué la respuesta 2, E1 y M2 no puede ser correcta?

71. La fuerza nuclear no cumple la siguiente propiedad:

Sol: Presenta simetría de carga

Por qué no puede ser no depende fuertemente del espín?


101. Una muestra de 96g de un núclido radiactivo está localizado en un contenedor. Después de 12 minutos sólo 6g de la muestra aun no han decaido. Cuál es la vida media del núclido?

A mi me sale 4.3 minutos la vida media y 3 minutos el período de semidesintegración

103. Los neutrones producidos en la fisión nuclear de una muestra de uranio natural son muy energéticos en el momento de emitirse y ...
Sol: la mayor parte no fisiona nunca al 238U ni al 235 U. Sólo cuando se vuelven más lentos después de los impactos fusionan a muchos átomos de U-235

Por qué no puede ser la respuesta 1: no pueden fisionar el U235. En teoría la sección eficaz para la fisión del U238 si es importante a altas energías de los neutrones. Mientras que la sección eficaz del U235 es muy elevada para neutrones témicos. No lo entiendo...

115. ¿De qué orden de magnitud es el cociente R/λ para los núcleos atómicos? R=tamaño nuclear y λ=longitud de onda de los fotones emitidos en su desintegración

La solución es 10e-1

Segín el krane las longitudes de onda de los rayos gamma emitidos en la desintegracion nuclear tienen longitudes de onda comprendidas entre 100 y 10e4 fm y si el radio nuclear es del orden de 1 fm, el cociente R/λ podría estar entre 10e-4 y 10e-2

Muchas gracias!!
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Curie
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Mensaje por Curie »

37. Me sale lo mismo que a ti.
71.Tambien estoy de acuerdo contigo. Creo que esta esta mal...LA fuerza nueclar si presenta simetria de carga (interaccion neutron-neutron es igual que interaccion proton-proton) y si depende de las orientaciones relativas del spin...asiq no se.
101.Tambien estoy de acuerdo contigo.
103.La uno no es correcta porque la seccion eficaz de fision a ltas energias para el \(^{235}U\) es tres ordenes de magnitud menor que para neutrones termicos, pero no es cero.Por tanto si existe la posibilidad...Si embargo para el \(^{238}U\) no puede existir fisión en la region de los neutrones termicos, no es que sea poco probable, esque no existe...

115. Tambien estoy de acuerdo contigo...

LAs preguntas 37,71, 101 y 115 no las habia puesto aqui porque he considerado que estaban mal directamente...No se , a no ser que alguien nos abra los ojos.... :oops:

Creo que no te he ayudado mucho... :roll:
Isis
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Mensaje por Isis »

Que va!Muchas gracias!Es que uno ya no sabe si entre tanto error se le cuela algo que da por malo y debería ser bueno!
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Ea
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Mensaje por Ea »

Hola, buenos diaaaaaas (eso ha sido un bostezo, no es que me levante yo los lunes por la mañana como Leticia Sabater).

61. Conforme aumenta L, la probabilidad disminuye una barbaridad (E1 7 ordenes de magnitud mas probable que M2), por tanto M2 es despreciable frente a E1.

73 y 101 Vale, a partir de ahora cuando en un problema nos digan la "vida media bla bla bla" y no obtengamos ningún resultado, entendamos semiperiodo y no vida media. Así si salen las preguntitas dichosas.
taconi23
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Mensaje por taconi23 »

Holas.. bueno mi siguiente teoria, es para la pregunta 30 el resultado que dan creo que es \(\mu=-0,263\,\mu_N\) si mal no recuerdo, creo que se por donde van los tiros pero no esto seguro de pork ya que aun no empeze a estudiar la parte de modelos nucleares asi que voy a decir lo que creo k es y luego a ver si hay alquien que lo explique mejor..
Haber se trata de un nucleo con A impar y Z=7 por lo tanto tiene un proton desapareado la expresion que se ha empleado por ahi que era la siguiente:

\(\mu=\frac{\m[u_N}{\hbar}\sum_i^A\left[g_i^{(\l)} \textbf l_i+g_i^{(s)} \textbf s_i\right]\)

si existe interacción espin-órbita hay que usar j y despues de todo el desarrollo salen dos expresiones una para \(l+\frac{1}{2}\) y otra para \(l-\frac{1}{2}\)

para \(l-\frac{1}{2}\) la expresion es

\(\mu= g_{l} \cdot j -\frac{1}{2} (g_s-g_l)\frac{j}{j+1}\)

luego si sustituimos los valores de \(g_l\) y \(g_s\) y j=1/2
os deberia de dar salvo k me equivocase al meter los datos el valor de \(\mu=-0,263\,\mu_N\) pero como ya he dicho aun no he estudiado esta parte solo he visto cosas sueltas para responder a esta pregunta en fin si alguien sabe explicarlo correctamente pues mejor...
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kaiman
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Mensaje por kaiman »

He sustituido en la fórmula que ha dado taconi23 los valores j=1/2, gs = 5,58 y gl = 1 (factores g para el protón) y sale el resultado clavado: -0,263 magnetones nucleares, así que chapeau!
Supongo que para resolver esta cuestión habrá que obtener el espín del núcleo en cuestión (j) aplicando la versión extrema del modelo de capas y saber así qué relación guarda con l (es decir, si j es l+1/2 o l-1/2), y luego usar la expresión correspondiente según sea el caso. Recordemos que el modelo de capas es válido para núcleos con A impar, como en nuestro caso. Veamos lo que he podido deducir:
Para el N-15, Z = 7 protones y N = 8 neutrones, por lo que hay un protón desapareado. Si aplicamos el modelo de capas, considerando interacción spin-órbita, vemos que dicho protón ocupa el orbital 1p (1/2) (usando la notación espectroscópica nlj), por lo que posee espin j = 1/2 y paridad impar. Recordemos que la versión extrema del modelo de capas afirma que en un determinado orbital, cada par de nucleones acoplan sus espines a cero y las paridades a +, de tal forma que sólo contribuye con su espín y paridad el nucleón desapareado. Por lo tanto, el espín j de nuestro núcleo N-15 será 1/2. Como hablamos de un orbital p, l = 1 y tenemos que j = l - 1/2, por lo que ha que aplicarse la expresión que puso taconi23.
taconi23
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Mensaje por taconi23 »

kaiman, gracias por tu respuesta, me has solucionado parte o todas las dudas que tenia.. cuando llegue a esta parte lo tendre que volver a ver, pero creo k lo entiendo.. gracias de nuevo
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