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Periodo de semidesintegración

Evolución de una muestra
Periodos de semidesin-

tegración transcurridos

Núcleos sin

desintegrar

0 100 % (todos)
1 50 % (1 de cada 2)
2 25 % (1 de cada 4)
3 12,5 % (1 de cada 8)
4 6,25 % (1 de cada 16)
5 3,125 % (1 de cada 32)
6 1,562 5 % (1 de cada 64)
7 0,781 25 % (1 de cada 128)
N (1 de cada 2N)

En física nuclear y radioquímica se define el período de semidesintegración o constante de semidesintegración, también llamado semivida o hemivida, como el tiempo necesario para que se desintegren la mitad de los núcleos de una muestra inicial de un radioisótopo. Se toma como referencia la mitad de ellos debido al carácter aleatorio de la desintegración nuclear.

El período de semidesintegración no debe confundirse con la vida media. Este concepto es ampliamente utilizado en los cálculos de cinéticas nucleares, para poder caracterizar los nuclidos, como también como un patrón de pureza nuclear de las muestras. Esta constante suele representarse con .

También se puede entender como el tiempo que tardan en transmutarse la mitad de los átomos radiactivos de una muestra. Un ejemplo es el carbono-14 utilizado para datar restos orgánicos antiguos.

Notación:

  • es el período de semidesintegración.
  • es el número de núcleos de la muestra en el instante tiempo t.
  • es el número inicial (cuando t = 0) de núcleos de la muestra.
  • es la constante de desintegración.

El instante en el que el número de núcleos se ha reducido a la mitad es . O sea:

Sustituyendo en la fórmula de decaimiento exponencial:

Por tanto, la relación entre el período de semidesintegración de un radioisótopo ( ) y su constante de desintegración ( ) es:

Y como su vida media () es

resulta que el período de semidesintegración es aproximadamente el 69,31 % de su vida media.

Si queremos calcular el tiempo que tarda una muestra de un radioisótopo en reducirse al 20 % de la inicial haremos:

= Concentración inicial.

= Constante de semidesintegración

= Periodo de semidesintegración

La velocidad de desintegración de un contaminante será menor cuanto menos cantidad de contaminante quede (suponemos que el contaminante sigue una cinética de primer orden).

Periodos de semidesintegración de algunos radionucleidos

Uranio-235 7,038·108 años Uranio-238 4,468·109 años Potasio-40 1,28·109 años
Rubidio-87 4,88·1010 años Calcio-41 1,03·105 años Carbono-14 5760 años
Radio-226 1600 años Cesio-137 30,07 años Bismuto-207 31,55 años
Estroncio-90 28,90 años Cobalto-60 5,271 años Cadmio-109 462,6 días
Yodo-131 8,02 días Radón-222 3,82 días Oxígeno-15 122 segundos

Véase también

  •   Datos: Q98118544

periodo, semidesintegración, sugerido, este, artículo, sección, fusionado, vida, media, para, más, información, véase, discusión, hayas, realizado, fusión, contenidos, pide, fusión, historiales, aquí, este, aviso, puesto, abril, 2019, evolución, muestra, perio. Se ha sugerido que este articulo o seccion sea fusionado con Vida media Para mas informacion vease la discusion Una vez que hayas realizado la fusion de contenidos pide la fusion de historiales aqui Este aviso fue puesto el 12 de abril de 2019 Evolucion de una muestra Periodos de semidesin tegracion transcurridos Nucleos sin desintegrar0 100 todos 1 50 1 de cada 2 2 25 1 de cada 4 3 12 5 1 de cada 8 4 6 25 1 de cada 16 5 3 125 1 de cada 32 6 1 562 5 1 de cada 64 7 0 781 25 1 de cada 128 N 100 2 N displaystyle frac 100 2 N 1 de cada 2N En fisica nuclear y radioquimica se define el periodo de semidesintegracion o constante de semidesintegracion tambien llamado semivida o hemivida como el tiempo necesario para que se desintegren la mitad de los nucleos de una muestra inicial de un radioisotopo Se toma como referencia la mitad de ellos debido al caracter aleatorio de la desintegracion nuclear El periodo de semidesintegracion no debe confundirse con la vida media Este concepto es ampliamente utilizado en los calculos de cineticas nucleares para poder caracterizar los nuclidos como tambien como un patron de pureza nuclear de las muestras Esta constante suele representarse con t displaystyle tau Tambien se puede entender como el tiempo que tardan en transmutarse la mitad de los atomos radiactivos de una muestra Un ejemplo es el carbono 14 utilizado para datar restos organicos antiguos Notacion t 1 2 displaystyle t 1 2 es el periodo de semidesintegracion N t displaystyle N t es el numero de nucleos de la muestra en el instante tiempo t N 0 displaystyle N 0 es el numero inicial cuando t 0 de nucleos de la muestra l displaystyle lambda es la constante de desintegracion El instante en el que el numero de nucleos se ha reducido a la mitad es t 1 2 displaystyle t 1 2 O sea N t 1 2 N 0 1 2 displaystyle N t 1 2 N 0 cdot frac 1 2 Sustituyendo en la formula de decaimiento exponencial N 0 1 2 N 0 e l t 1 2 displaystyle N 0 cdot frac 1 2 N 0 e lambda t 1 2 e l t 1 2 1 2 displaystyle e lambda t 1 2 frac 1 2 l t 1 2 ln 1 2 ln 2 displaystyle lambda t 1 2 ln frac 1 2 ln 2 Por tanto la relacion entre el periodo de semidesintegracion de un radioisotopo t 1 2 displaystyle t 1 2 y su constante de desintegracion l displaystyle lambda es t 1 2 ln 2 l displaystyle t 1 2 frac ln 2 lambda Y como su vida media t displaystyle tau es t 1 l displaystyle tau frac 1 lambda resulta que el periodo de semidesintegracion es aproximadamente el 69 31 de su vida media Si queremos calcular el tiempo que tarda una muestra de un radioisotopo en reducirse al 20 de la inicial haremos C o displaystyle Co Concentracion inicial C t 0 2 C o displaystyle Ct 0 2 Co K displaystyle K Constante de semidesintegraciont 1 2 displaystyle t 1 2 Periodo de semidesintegraciont 1 2 ln C o C t k displaystyle t 1 2 frac ln frac Co Ct k La velocidad de desintegracion de un contaminante sera menor cuanto menos cantidad de contaminante quede suponemos que el contaminante sigue una cinetica de primer orden Periodos de semidesintegracion de algunos radionucleidos EditarUranio 235 7 038 108 anos Uranio 238 4 468 109 anos Potasio 40 1 28 109 anosRubidio 87 4 88 1010 anos Calcio 41 1 03 105 anos Carbono 14 5760 anosRadio 226 1600 anos Cesio 137 30 07 anos Bismuto 207 31 55 anosEstroncio 90 28 90 anos Cobalto 60 5 271 anos Cadmio 109 462 6 diasYodo 131 8 02 dias Radon 222 3 82 dias Oxigeno 15 122 segundosVease tambien EditarRadioisotopo Vida media Semivida Desintegracion radiactiva Radiactividad Datos Q98118544 Obtenido de https es wikipedia org w index php title Periodo de semidesintegracion amp oldid 138179321, wikipedia, wiki, leyendo, leer, libro, biblioteca,

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