Radiación, radiactividad y ambiente

¿Cuáles de las siguientes afirmaciones son verdaderas?

• Radiación es sinónimo de radiactividad.

• Todas las radiaciones tienen su origen en un fenómeno radiactivo.

• Un núcleo está compuesto básicamente por neutrones y protones. A estas partículas se las denomina de manera genérica nucleones.

• Núcleos radiactivos son aquellos que cambian en el tiempo, y en el proceso emiten algún tipo de radiación.

• En la naturaleza NO existen núcleos atómicos radiactivos.

Answer explanation

De los más de 1500 núcleos atómicos conocidos, alrededor de 300 son naturales y de estos aproximadamente 46 son radiactivos. Como por ejemplo el ⁴⁰K, ¹⁴C, ²³⁸U, etc.

No todas las radiaciones provienen de fenómenos radiactivos, como por ejemplo las señales de celulares, la luz visible, etc.

¿Cuál de las siguientes radiaciones electromagnéticas son ionizantes?

• Luz visible

• Rayos X

• Microondas

• Señal de wifi

• Radiación gamma

Answer explanation

Las radiaciones ionizantes son aquellas radiaciones con energía suficiente para ionizar la materia, extrayendo los electrones de sus estados ligados al átomo.

Pueden provenir de fuentes naturales y artificiales.

Naturales: Radiación gamma proveniente del ⁴⁰K.

Artificiales: Rayos X provenientes de un equipo de radiografía.

¿Cuáles de los siguientes materiales son más adecuados para blindar la radiación electromagnética ionizante?

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Answer explanation

La radiación electromagnética ionizante interactúa principalmente con átomos de alto Z (número atómico), por eso los materiales más adecuados serían el plomo y el acero.

¿Cuál de los siguientes gráficos representa la atenuación de un haz de radiación electromagnética en un blindaje?

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Answer explanation

Para un haz de rayos gamma COLIMADO, la relación entre el haz saliente y el entrante está dado por una ley exponencial que depende del espesor del material y de su densidad.

¿Cuáles de las siguientes afirmaciones son verdaderas?

• El radio nuclear mide entre 10^-14 a 10^-15 m

• La carga positiva del núcleo es Ze.

  Z(número atómico) multiplicada por la carga del protón.

• El volumen de los núcleos es directamente proporcional al número de nucleones.

• La densidad másica nuclear se mantiene aproximadamente constante para todos los núcleos.

• La masa de un núcleo es inferior a la suma de las masas de sus nucleones por separado. Esto se debe a que parte de la masa ha sido utilizada como energía de ligadura para mantener unido al núcleo.

Answer explanation

Todas las afirmaciones son propiedades de los núcleos atómicos.

¿Qué tipo de partículas conforman la radiación beta?

• Partículas con masa similar a la del electrón y carga positiva.

• Partículas con masa similar a la del protón y carga positiva.

• Partículas con masa similar a la del protón y carga negativa.

• Partículas con masa similar a la del electrón y carga negativa.

• Partículas con masa similar a la del electrón y sin carga eléctrica.

Answer explanation

La radiación beta son partículas cargadas con masa similar a la del electrón que provienen del decaimiento radiactivo de algunos núcleos. Puede ser beta menos, si la carga es negativa y beta más si la carga es positiva.

El ⁴⁰K es un isótopo natural que puede decaer emitiendo radiación beta menos o beta más.

Dibuja el comportamiento de un haz de partículas cargadas pesadas cuando ingresa en un material (Tip: recuerda el concepto de rango)

Answer explanation

Se define el alcance o rango de una partícula cargada que interactúa con un material, como la máxima distancia de penetración en el medio absorbente.

¿Cuál de las trayectorias de la figura representa la trayectoria de un electrón en un material?

• Opción 1 representa la trayectoria de un electrón en un material

• Ninguna de las 2 opciones representa la trayectoria de un electrón en un material

• Opción 2 representa la trayectoria de un electrón en un material

Answer explanation

Los procesos elementales que ocurren al irradiar un material con un haz de electrones llevan a : 

La pérdida gradual de la energía.

Ensanchamiento de las trayectorias del haz (straggling) debido a las sucesivas deflexiones que sufren los electrons incidentes.

 

¿Cuáles de los siguientes materiales son más adecuados para blindar la radiación beta?

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Answer explanation

La radiación de frenado o Bremsstrahlung es una radiación electromagnética producida por la desaceleración del electrón, cuando la desvía el campo del núcleo atómico. Este efecto se ve favorecido para materiales de alto Z(número atómo).

¿Por qué cuando observamos un reactor nuclear de pileta moderado con agua, mientras se encuentra en operación, lo vemos azul?

• Por el efecto Compton

• Por el efecto Fotoeléctrico

• Por el efecto Cherenkov

• Por el efecto Bremsstrahlung

Answer explanation

La radiación Cherenkov es un fenómeno electromagnético que se origina cuando una partícula con carga eléctrica atraviesa un medio dieléctrico a una velocidad mayor que la radiación electromagnética en ese medio.