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18. DECAIMIENTO RADIACTIVO
Propósito
Formular un modelo de decaimiento radiactivo y encontrar la vida media del modelo.
Introducción
La materia está compuesta de átomos. A su vez los átomos están compuestos por un núcleo
rodeado de electrones. Dicho núcleo está formado por protones y neutrones. Los
átomos se identifican por el número másico A, que es la suma del número de protones más
el número de neutrones del núcleo, y por el número atómico Z que corresponde al número
de protones. El número de protones determina las propiedades químicas del átomo por lo
que con este número se define al elemento.
Un elemento puede tener diferentes tipos de átomos los cuales sólo varían entre sí en el
número de neutrones, estos átomos forman los isótopos del elemento. Por ejemplo, el
hidrógeno tiene sólo un protón en el núcleo; sus isótopos son el deuterio que tiene un protón
y un neutrón, y el tritio que tiene un protón y dos neutrones.
Las sustancias radiactivas son aquellas que están compuestas de átomos inestables, los
cuales sufren una transformación espontánea en productos atómicos más estables. Estos
núcleos inestables tienen un número mucho mayor de neutrones que de protones. Los núcleos
inestables cambian su estructura y a este proceso de transformación se le conoce como
decaimiento radiactivo. Al liberar el núcleo partículas o radiación electromagnética se
dice que ha ocurrido un decaimiento radiactivo.
Los átomos radiactivos de un mismo elemento tienen la misma probabilidad de desintegrarse
sin importar qué tanto tiempo ha pasado desde que se formaron. El número de átomos
radiactivos en decaimiento, es proporcional al número de átomos disponibles, pero es
completamente independiente de la edad de estos átomos
La naturaleza del decaimiento radiactivo es estadística. La probabilidad para cualquier
núcleo de decaer en un cierto tiempo, es independiente de cualquier influencia externa,
incluyendo el decaimiento de otro núcleo. Todos los núcleos de un cierto elemento tienen
una probabilidad idéntica de decaer.
El periodo de tiempo durante el cual el número inicial de átomos se reduce a la mitad
se conoce como "vida media" o período de desintegración radiactiva del elemento. Al final
de dos veces ese período, sólo un cuarto de la cantidad original queda; al final de tres períodos
de vida media, sólo permanece un octavo, etc.
El decaimiento radiactivo de los átomos sigue un comportamiento estadístico similar al
juego de dados que a continuación se describe.
MATERIAL
• 100 dados.
• Una bolsa de plástico.
• Una hoja de papel milimétrico.
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