fc3adsica-general-10ma-edicic3b3n-schaum

360 FÍSICA GENERALZ 8, u ocho protones en su núcleo. En consecuencia, estos isótopos tienen los siguientes números de neutrones ensus núcleos: 16 8 8, 17 8 9 y 18 8 10. Se acostumbra representar a los isótopos de la siguiente forma:16 O, 17 O, 18 O, o simplemente como 16 O, 17 O y 18 O, donde se sobreentiende que el oxígeno siempre tiene Z 8.8 8 8En esta notación, se designa a los núcleos con un número de masa atómica A y un número atómico Z, por elsimbolismoA(SÍMBOLO ZQUÍMICO)ENERGÍAS DE ENLACE: La masa de un átomo no es igual a la suma de las masas de sus protones, neutrones yelectrones componentes. Imagine una reacción en la que electrones, protones y neutrones libres se combinan paraformar un átomo; en dicha reacción se podría encontrar que la masa del átomo es ligeramente menor que la combinaciónde las masas de las partes componentes, y también que se libera una gran cantidad de energía cuando ocurrela reacción. La pérdida en la masa es exactamente igual a la masa equivalente de la energía liberada, de acuerdo con laecuación de Einstein ∆E 0 (∆m)c 2 . Recíprocamente, esta misma cantidad de energía, ∆E 0, tendría que darse al átomopara separarlo completamente en sus partículas componentes. A ∆E 0se le denomina la energía de enlace del átomo.Una pérdida de masa ∆m 1 u es equivalente a(1.66 × 10 27 kg)(2.99 × 10 8 ms) 2 1.49 × 10 10 J 931 MeVde energía de enlace.El porcentaje de masa “perdida” es diferente para cada isótopo de cualquier elemento. En la tabla 45-2 se proporcionanlas masas atómicas de algunos de los isótopos más ligeros. Estas masas corresponden a los átomos neutrose incluyen los electrones de las órbitas.Tabla 45-2Átomo neutro Masa atómica, u Átomo neutro Masa atómica, u171H 1.00783 4 Be 7.01693291H 2.01410 4 Be 9.012193121H 3.01604 6 C 12.0000042He 4.0026063Li 6.01513147 N 14.00307168 O 15.9949173Li 7.01600RADIACTIVIDAD: Son inestables o radiactivos los núcleos que se encuentran en la naturaleza con Z más grandeque el correspondiente al plomo, 82. Muchos de los elementos con Z más pequeño, producidos por el hombre, tambiénson radiactivos. Los núcleos radiactivos emiten espontáneamente una o más partículas para transformarse enun núcleo diferente.La estabilidad de un núcleo radiactivo contra su decaimiento espontáneo se mide mediante su vida media t 1=2 . Lavida media se define como el tiempo en el cual la mitad de cualquier muestra de núcleos decae (o se desintegra). La vidamedia es un número fijo para cualquier isótopo.El decaimiento radiactivo es un proceso azaroso. Sin importar cuándo empiece uno a observar un material, sólo lamitad de éste permanecerá sin cambio después de un tiempo t 1=2 ; luego de un tiempo adicional de t 1=2 , sólo 1 2 1 2 ¼ 1 4del material permanecerá sin cambio. Después de transcurridas n vidas-medias, sólo ð 1 2 Þn permanecerá sin cambio.Existe una relación simple entre el número N de átomos del material radiactivo presente y el número ∆N que sedesintegrará en un corto tiempo ∆t. Ésta es∆N lN ∆tdonde l, la constante de decaimiento, se relaciona con la vida media t 1=2 a través delt 1=2 ¼ 0:693www.FreeLibros.com