GuiA Física mmxviii

PDF enunciats

La radiactivitat

Tipus de radiactivitat



• El número atòmic Z d'un element és el nombre de protons en el nucli.
• El número màssic A d'un àtom és el nombre de nucleons (els protons i els neutrons) en el nucli.
• Àtoms amb el mateix número atòmic són del mateix tipus d'element químic. Els isòtops d'un element químicis difereixen en el nombre de neutrons i, per tant, el número màssic.
• La notació AZE s'ua per indicar el número màssic i el número atòmic de l'element de símbol químic E. Per exemple, el carboni 14 és 14  6C.
• Els tres tipus de radiactivitat: α, β i γ i com afecten al nucli atòmic.

1

En el vídeo següent es comenten els tres tipus de radiactivitat que vegé Henri Becquerel. Amb relació a la radiació gamma, què es diu en el video que emet el nucli?
1) "Una partícula gamma."
2) "Una onda gamma."
3) "Radiación electromagnética de energía muy alta."
4) "Una onda electromagnética de longitud de onda muy corta."
5) "Una onda electromagnética de frecuencia muy alta."

Veure vídeo
Resp. 1 =

2

En el vídeo anterior s'explica l'observació primera dels tres tipus de radiactivitat. Surten els dibuixos dels retrats de:
1) Henry Becquerel, que va descrobrir la radiactivitat.
2) L'anterior i també de Ernest Rutherford, que demostrà que les partícules alfa eren iguals que els nuclis d'heli.
3) Els dos anteriors i Marie i Pierre Curie, que descobriren els elements radi i poloni.
4) Els anteriors i William Ramsay, que descubrí que el radi produïa un altre element químic, l'heli.

Resp. 2 =

3

El carboni-14 té 6 protons i 8 neutrons en el nucli. Quina de les segúents és la notació correcta?
1) 68C; 2) 86C; 3)   614C;
4) 14  6C; 5) 14  8C; 6)   814C.

Resp. 3 =

4

Quants de neutrons té el Carboni-10?

Resp. 4 =

5

Una partícula alfa està formada per dos neutrons i dos protons, igual que el nucli dels àtoms d'heli. Quina de les segúents és la notació correcta per al nucli d'heli?
1) 22He; 2) 24He; 3) 42He

Resp. 5 =

6

En el vídeo següent s'explica que el nucli resultant d'un procés radiactiu pot ser també radiactiu. Un nucli pot tenir diverses desintegracions fins que el resultat de la desintegració és un nucli estable. En el vídeo es presenten unes desintegracions d'un nucli. El nucli resultant encara és radiactiu. Mira el video i selecciona quin és l'isòtop final del procés descrit:
1) 209Bi; 2) 211Pb; 3) 215Po; 4) 222Rn; 5) 226Ra; 6) 228Ac.

Veure vídeo
Resp. 6 =

7

Quants de protons tendrà el nucli de l'isòtop 224  88Ra després de tres desintegracions α i una desintegració β-?

Resp. 7 =

Datació amb carboni 14



• La activitat d'una mostra radiactiva decau segons la llei exponencial: A(t) = A(0) exp(−λ t), on λ és la constant de desintegració.
• El significat de vida mitjana (τ = 1/λ) i semivida (T1/2 = ln(2)/λ).
• El carboni-14 té 14 nucleons dels quals 6 són protons i 8, neutrons.
• El mètode de datació per carboni-14 s'aplica a objectes d'origen orgànic amb una antiguitat màxima d'uns cinquanta mil anys.
• Fer una estimació de l'antiguitat d'una mostra a partir de l'activitat radiactiva del carboni-14.

8

Amb la desintegració del nucli de carboni-14 queda nitrogen-14. El carboni té 6 protons en el nucli i el nitrogen, 7. En la desintegració del carboni-14 s'emet:
1) una partícula α.
2) una partícula β- (electró).
3) una partícula β+ (positró).
4) radiació gamma.

Resp. 8 =

9

En el vídeo següent s'explica el fonament del mètode de la datació amb carboni 14 i s'aplica a un exemple d'una roda antiga. Es diu que en el procés de datació d'un objecte es fan dues hipòtesis bàsiques. Quina de les següents és una de les hipòtesis esmentades?
1) L'activitat de la mostra antiga és la mateixa que l'activitat d'una mostra actual de la mateixa massa.
2) Les eines usades en la fabricació de l'objecte contenien urani radiactiu.
3) La concentració actual de carboni 14 a l'atmosfera és la mateixa que antigament.
4) L'eina ha estat protegida de l'oxidació.

Veure vídeo
Resp. 9 =

10

Es podría datar amb la tècnica del carboni-14...
1) una punta de fletxa de pedra.
2) una punta de fletxa de metall.
3) una estàtua egípcia de granit.
4) un tronc fosilitzat.
5) un òs de dinosaure.
6) cap dels objectes d'aquesta llista.

Resp. 10 =

11

La semivida del carboni-14 és T1/2(14C) = 5730 a. Què val la constant de desintegració λ d'aquest isòtop?

Resp. 11 = 10-4 a-1

12

L'activitat d'una mostra deguda a la desintegració de carboni-14 és de 6000 desintegracions per dia. Quantes desintegracions per dia tenia la mostra fa 5730 anys?
T1/2(14C) = 5730 a.

Resp. 12 =

13

Quants d'anys haurien de passar perquè l'activitat d'una mostra deguda a la desintegració de carboni-14 és reduís a una octava part?
T1/2(14C) = 5730 a.

Resp. 13 =

14

Quants d'anys haurien de passar perquè l'activitat d'una mostra deguda a la desintegració de carboni-14 és reduís a una cinquena part?
T1/2(14C) = 5730 a.

Resp. 14 =

15

Una mostra d'un objecte de fusta dona 14500 desintegracions per dia. La mateixa massa de fusta actual dona 850 desintegracions per hora. Quants d'anys d'antiguitat dona el mètode del Carboni-14. Escriu el resultat arrodonit a les unitats.
T1/2(14C) = 5730 a.

Resp. 15 =

GuiA Física mmxviii · | Antoni Amengual Colom · Departament de Física | Universitat de les Illes Balears| Publicat: 2019.
GuiA Física mmxviii
Primera edició: Desembre 2017. Revisada: maig 2019.
Elaboració dels problemes i disseny del lloc web dfs.uib.cat/apl/aac/fisicapbau/
Antoni Amengual Colom, Departament de Física

Els enunciats d'aquestes pàgines i les imatges i els vídeos sense modificar, retallar o refer es poden usar amb finalitat educativa, sense ànim de lucre, citant l'autor de les pàgines i posant en lloc visible l'adreça d'aquest lloc web. Usau: "GuiA Física · Antoni Amengual Colom · UIB url: dfs.uib.cat/apl/aac/fisicapbau/".