Instalación para fusión nuclear

jueves, 14 de enero de 2010

Cinética de decaímiento radiactivo

Los núcleos estables perduran a través del tiempo. Sin embargo, una muestra que contiene núcleos altamente inestables experimenta constantemente el fenómeno radiactivo. Si los núcleos son levemente inestables el decaimiento toma un tiempo prolongado. Por ejemplo: Una muestra que tiene 1 millón de átomos de Yodo-131 decae en un 10% en un día y 5 horas. Una muestra de 1 millón se átomos de Ra-226 decae un 10% en 246 años.

Los decaimientos radiactivos siguen sólo la cinética de primer orden, donde la velocidad se puede expresar como: v = LxN; donde L (lambda) es la constante del decaimiento radiactivo, N es el número de núcleos radiactivos en un tiempo t.
Además se dan las siguientes relaciones:
N=N0 e (-Lt) (ecuación 1)
T1/2 = 0,693/L (ecuación 2)
No es la cantidad de núcleos iniciales en el tiempo t=0 y t1/2 es el tiempo de vida media.
La ecuación 1 permite conocer la cantidad de muestra radiactiva que aún permanece inalterada después de transcurrido un tiempo t, siempre que se conozca la constante L, que es específica para cada tipo de núcleo radiactivo.
La ecuación 2 indica el tiempo de vida media, es decir, el tiempo que toma una muestra radiactiva inicial en reducirse a la mitad. La ecuación permite determinar el tiempo de vida media independiente de la cantidad inicial de la muestra radiactiva, sea esta en cantidad de partículas o de masa.
En todos los casos hay una disminución exponencial de la cantidad de material inicial con el tiempo (Grafico arriba). El proceso radiactivo se ajusta a una ley estadística que no es aplicable al comportamiento de los átomos individuales, sino a una cantidad considerable de átomos radiactivos.

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