En ciertos materiales, el núcleo de un átomo es inestable y emitirá partículas espontáneamente sin ningún estímulo externo. Este proceso se denomina radioactividad o descomposición radioactiva.

Los elementos con número atómico 83 tienen más de 82 protones, por lo que son radiactivos. Los isótopos, que son elementos donde los núcleos tienen diferentes números de neutrones, también pueden ser inestables. Los núcleos de elementos inestables emiten partículas alfa, beta o gamma. Una partícula alfa es un núcleo de helio, y una partícula beta es un electrón o un positrón, que tiene la misma masa que un electrón pero tiene una carga positiva. Una partícula gamma es un fotón de alta energía.

Para calcular la radioactividad, es necesario conocer el tiempo que tarda el núcleo en descomponerse.

Encontrar la expresión de la vida media t (la mitad) de una muestra radiactiva. Es el tiempo que tarda la mitad de la cantidad de núcleos en una muestra en descomponerse. La vida media está relacionada con la constante de degradación lambda, que tiene un valor que depende del material de la muestra. La fórmula es t (la mitad) = ln 2 /lambda = 0.693 /lambda.

Estudie la ecuación para la tasa de decaimiento o actividad total de una muestra radiactiva. Es R = dN /dt = lambda N = N (0)
e (-lambda * t). N es el número de núcleos, y N (0) es la cantidad original o inicial de la muestra antes del decaimiento en el tiempo t = 0. La unidad de medida para la actividad es Bq o becquerel, que es una descomposición por segundo. Otra unidad es el curie, que es igual a 3.7 x 10 exp (10) Bq.

Practica el cálculo de la desintegración radiactiva. Radium-226 tiene una vida media de 1.600 años. Calcule la actividad de una muestra de un gramo, donde N = 2.66 x 10 exp (21). Para hacer esto, primero encuentra lambda. Simultáneamente, convierta la vida media de años a segundos. Entonces lambda = 0.693 /t (mitad) = 0.693 /(1600 * 3.156 x 10 exp (7) s /año) = 1.37 x 10 exp (-11) /s. La tasa de descomposición es por lo tanto dN /dt = lambda * N = 1.37 x 10 exp (-11) /s * 2.66 x 10 exp (21) = 3.7 x 10 exp (10) decays /s = 3.7 x 10 exp (10 ) Bq. Tenga en cuenta que este es un Curie. Tenga en cuenta también que decay /s se escribe como 1 /s.

Consejo

Los elementos radiactivos también se conocen como isótopos radiactivos, radioisótopos o radionúclidos.