Presentaci

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LOS MODOS DE DECAIMIENTO EN DETALLE
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DECAIMIENTO ? -

• Se produce en nucleidos con exceso de neutrones
  (N/Z gtestabilidad).
• Implica la transformación de un neutrón en un
  protón con emisión de un electrón y energía.

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ESPECTRO ?
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• Los electrones emitidos no son monoenergéticos,
  como se esperaría, sino que presentan un espectro
  continuo de energía con Emax. ?mc2.

• La energía más problable es aprox. 1/3 Emax.

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NO SE CONSERVA LA ENERGÍA?
6

• La emisión concomitante de una partícula neutra
  y de masa muy pequeña, el antineutrino, que
  comparte la energía total con el electrón es la
  explicación del espectro ?

• Además, la emisión ?- puede ir acompañada de uno
  o varios rayos ??.

Ejemplos
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Cálculo del defecto de masa y la Energía ?
máxima
?m M padre - M hijo - me
?m M at. del padre - M at. del hijo
E ?mc2
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DECAIMIENTO ?

• Se produce en nucleidos con defecto de neutrones
  (N/Z ltestabilidad).
• Implica la transformación de un protón en un
  neutrón con emisión de un positrón y energía.

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• Para mantener la neutralidad un electrón debe
  ser también eliminado. Entonces, la masa total
  del sistema disminuirá en por lo menos 2 x masa
  del electrón.

• El positrón emitido experimenta el fenómeno de
  aniquilación, produciéndose la emisión simultánea
  de 2 rayos ? de 0.51 MeV.

• El espectro del positrón es análogo al ya visto
  para el electrón en la emisión ?-, debido a la
  emisión conjunta de un neutrino.

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• La diferencia de energía entre los nucleidos
  padre e hijo no se transforma toda en energía
  cinética, sino también en masa del par electrón-
  positrón.

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Cálculo del defecto de masa y la Energía ?
máxima
?m M padre - M hijo - me
?m M at. del padre - M at. del hijo - 2 me
E ?mc2
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CAPTURA ELECTRÓNICA

• Se produce en nucleidos con defecto de neutrones
  (N/Z ltestabilidad).
• Implica la captura de un electrón orbital por
  parte de un protón nuclear, transformándose ambos
  en un neutrón, con emisión de un neutrino y
  energía.

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• El hueco en las capas electrónicas es llenado por
  otros electrones más externos, produciéndose la
  emisión concomitante de rayos X característicos.

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Cálculo del defecto de masa y la Energía máxima
?m M padre m e - M hijo
?m M at. del padre - M at. del hijo
E ?mc2
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Modos de decaimiento de los núcleos ricos en
protones
Si E lt 1.02
Si E gt 1.02
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• La energía de los rayos X puede ser parcialmente
  transferida a los electrones más externos,
  pudiendo llegar a ser expulsados del átomo y
  emitidos. Son los llamados electrones Auger.

17
Ejemplos
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EMISION ?

• Se produce en nucleidos con alto número de
  nucleones (Z gt 83).
• Implica la pérdida simultánea de 2 protones y 2
  neutrones bajo la forma de núcleos de 42He.

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Cálculo del defecto de masa y la Energía máxima
?m M at. padre - M at. Hijo Mat 42He E
?mc2
Ejemplos
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EMISION ?

• Se produce cuando el núcleo se encuentra en
  estado excitado.
• Implica la emisión del exceso de energía como un
  cuanto de radiación electromagnética.
• No produce cambio ni en el número de nucleones
  ni en el número atómico.

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• En muchos casos se produce en simultáneo con la
  emisión ? o ?.
• En otros implica el pasaje de un estado
  metaestable al estado fundamental.

• Estado metaestable es un estado excitado con
  t1/2 gt 1 s (Ej 192mIr , t1/2 650 años)

22

• La energía de los rayos ? puede ser parcialmente
  transferida a los electrones más externos,
  pudiendo llegar a ser expulsados del átomo y
  emitidos. Son los llamados electrones de
  conversión interna.

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RESUMEN DE LOS MODOS DE DECAIMIENTO MAS FRECUENTES
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CINETICA DEL DECAIMIENTO RADIACTIVO

• El decaimiento radiactivo es un proceso al azar

• La probabilidad de decaimiento es característica
  de cada nucleido e independiente de las
  condiciones físicas y químicas.

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y
N N0e-?t
Multiplicando por ?
A A0e-?t
26
Graficando A vs t
Graficando Ln A vs t
27
Actividad de una muestra

• Cantidad de átomos de la misma desintegrados por
  unidad de tiempo..

• Es una medida de la cantidad de sustancia

Unidades
Becquerel (Bq) dps Curie (Ci) - 1 Ci
3.7x1010 Bq

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Constante de decaimiento (?)

• Probabilidad de que un átomo se desintegre en la
  unidad de tiempo.

• Es característico de cada radionucleido.

Unidades
Inversa de tiempo ( s-1, h-1 , d-1)
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Período de semidesintegración (t1/2)

• Tiempo en el cuál la actividad de la muestra o el
  número de átomos de la misma disminuye a la mitad.

• Es característico de cada radionucleido al igual
  que ?.

Unidades
Unidades de tiempo ( s, d, h, a)
30
Si un radionucleido presenta varios modos de
decaimiento simultáneos
Actividad (A) ?T NA
?T ?B ?C
?B ?T x ( B) ?C ?T x ( C)

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Ejemplo
?T 0.69/ 18 0.039 d-1 ?1 0.67 x 0.039
0.026 d-1 ?2 0.33 x 0.039 0.013 d-1
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Concentración de Actividad de una muestra

• Es la actividad por unidad de volumen

• Es un parámetro útil cuando se dispone de
  sustancias radiactivas en solución.

• Disminuirá con el tiempo siguiendo la ecuación
  exponencial característica.

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Actividad específica de una muestra

• Es la actividad por unidad de masa.

• Puede expresarse como Actividad/g o Actividad
  /mol.

• Indica la relación entre la cantidad de átomos
  radiactivos y no radiactivos (del mismo elemento
  y en la misma forma química) en una muestra que
  contiene átomos no radiactivos como portadores.

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ANALISIS DE DATOS EXTRAIDOS DE CATALOGO
7(n)- 3H Colesterol Presentaciones 9.25 MBq,
250?Ci 37 MBq, 1 mCi Solución en
tolueno 74-296 GBq/mmol, 37MBq/ml 2 8
Ci/mmol 1 mCi/ml
1?,2 ? (n)- 3H Colesterol Presentaciones 9.25
MBq, 250?Ci 37 MBq, 1 mCi 185 Mbq, 5
mCi Solución en tolueno 1.3-1.85 TBq/mmol,
37MBq/ml 35 50 Ci/mmol 1 mCi/ml
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QUE DATOS SON IMPORTANTES?

• Nombre del producto

• Nucleido

• Posición del nucleido dentro de la molécula

• Actividad total

• Actividad específica

• Estado físico

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QUE INFORMACION PUEDO EXTRAER DE LA
CONCENTRACION DE ACTIVIDAD?
A ?NA A Ln 2/t1/2NA
N A x t1/2/ Ln 2

N/ 6.02 x1023 moles
(moles x 10-3)x100 moléculas marcadas en el
producto
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t1/2 3H 12.323 años 3.89x108 s.
Producto 1
N 74 (296)x109 x 3.89x108/ Ln 2 N 4.2
16.6 x 1019 átomos 0.07 - 0.28 mmoles/mmol de
producto radiactivo 7 28.
38
Producto 2
N 1.3 (1.85)x1012 x 3.89x108/ Ln 2 N 7.3
10.4 x 1020 átomos 1.2 1.72 mmoles de 3H/mmol
de producto 60 86 de las moléculas son
radiactivas