Otras carreras particulas beta

[LauraLopez]

Hola la verdad que este no tengo ni la menor idea de como hacerlo.....

Sobre una esfera conductora se deposita una capa delgada de material radioactivos que emite radiacion beta. La esfera se cuelga entonces de una cuerda aislante en una camara de vacio . Al cabo de 50 dias se mide la carga de la esfera que resulta ser de $\notcien{4.32}{10}$ cargas elementales positivas. En una experiencia separada se observa , con un contador Geiger, que las particulas beta se emiten con un ritmo medio de $\notcien{1.00}{4}$ particulas por segundo.

A) ¿Cual es la carga de una particula beta?

B)¿Cual es su opinion acerca de lo que son las particulas beta?


Antes que nada que es un contador Geiger? y si alguien me puede aclarar un poco la situacion..eso de material radioactivo camara aislada y eso de particulas beta....algo que me oriente un poco en por donde se encara esto

Gracias

[_L_]

Re: particulas beta

Mira yo no tengo ni idea de lo que son las particulas Beta (me suenan, las he visto en problemas pero no me acuerdo de que exactamente son) y se supone que para hacer el problema no es necesario.

Un contador Geiger tampoco se lo que es pero con saber que es un artefacto que te da esa medida de cuantas se emiten por segundo te vale.

Lo que viene a decir el problema es que rodeamos una bola conductora con un material radeactivo y se deja en el vacio y al de 50 dias , es decir (50*24*60*60) sg tiene una carga de 4.32*10^10*p+ donde p+ es la carga del proton. Entonces se que se han emitido 50*24*3600*10^4 particulas beta. Divido carga emitida entre particulas para obtener la carga de la particula beta => -(4.32*10^6)/(50*24*3600)p+=-p+=e- Luego la carga de una particula beta es e- es decir la carga del electron.

Y si me dijeran a deducir asi a bote pronto sin mirar la wikipedia pues diria que las particulas beta son electrones. (y tras mirar la wiki efectivamente lo son)

[LauraLopez]

Re: particulas beta

no logro verlo....porque haces esa division?

O sea seria como que la esfera inicialmente no tiene carga y luego de 50 dias esta cargada con ese valor debido a que se emitieron particulas beta? pero cuando dice que luego de 50 dias se mide la carga en la esfera la misma es de \notcien{4.32}{10} cargas positivas , esta carga la genero la radiacion? o sea las particulas beta? de ser asi no seria que las particulas beta son cargas positivas?

[Al2000]

Re: particulas beta

Las partículas $\beta$ emitidas por el material radiactivo abandonan la esfera. Si al final del proceso la esfera tiene una carga neta positiva, se infiere entonces que las partículas emitidas deben tener carga negativa, puesto que a falta de indicación en contra, debes considerar que la esfera era neutra inicialmente.

Saludos,

Al

[LauraLopez]

Re: particulas beta

ahhh ahi entendi eso que decis Al entonces la carga de una particula beta es negativa por eso que explicas, sin embargo para que me da todos esos datos de los numeros? si no se usarian.... o no?

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eso que me decis vos responderia a la pregunta b para la pregunta a tengo que saber cuanto vale la carga de las particulas beta y eso es lo que no veo como hacer

[Al2000]

Re: particulas beta

Pero si ya te lo hizo _L_... te dan las carga total, el tiempo en el cual se acumuló y la rapidez de generación de partículas...

[LauraLopez]

Re: particulas beta

si..pero no entendi como logro llegar a eso..el porque esa division en que formula se baso?

[Al2000]

Re: particulas beta

Te están dando la rapidez con la cual se emiten las partículas, $\dst \notcien 1 4\,\mathrm{ \frac {part\acute iculas} s}$, y el tiempo durante el cual se emitieron, $50\,\mathrm{d\acute ias}$; entonces el número de partículas emitidas será $\dst \notcien 1 4\,\mathrm{ \frac {part\acute iculas} s} \times 50\,\mathrm{d\acute ias} \times 24\,\mathrm{ \frac {hr} {d\acute ia}} \times 3600\,\mathrm{\frac s {hr}} = \notcien {4.32}{10}\,\mathrm{part\acute iculas}$. Compara con el número de cargas elementales positivas conseguidas en la esfera y saca tus conclusiones.

Saludos,

Al

[LauraLopez]

Re: particulas beta

... lo que no veo es donde se hace esa division y como se obtiene el signo menos para concluir que son electrones

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O sea se emiten particulas beta y finalmente la carga de la esfera es positiva entonces ahi si entiendo que se deduce que las particulas beta son particulas de carga negativa. Pero lo que no me cierra es como darse cuenta que la carga de 1 particula beta es la misma que posee un electron o sea la pregunta a

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En 50 dias o sea en $\notcien{4,32}{6}$ seg la esfera tiene una carga de $\notcien{4,32}{10}$ particulas positivas
Por otro lado en ese mismo tiempo se emiten $\notcien{4,32}{10}$ particulas beta

Hasta ahi voy...pero con eso entonces como me doy cuenta de la carga es la misma que la de un electron?

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O sea veo que se emitieron la misma cantidad de particulas beta que el numero que representa la carga de la esfera...esto entonces implica que la carga de una particula beta es la de un electron? como es que esto me hace deducir el signo?

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Con esto de que se emitieron la misma cantidad de particulas beta que el numero que representa la carga en la esfera puedo deducir que la carga de una particula besta es de valor 1 carga elemental y luego decir que es una carga elemental negativa basandome en la justificacion que dijo Al es su post numero 4

Asi si me cierra mas....es asi el razonamiento?

Gracias

[_L_]

Re: particulas beta

Te estas liando. Te dice que se emiten 4.32*10^10 particulas por segundo, no en 50 dias. Tienes que sacar el numero de segundos de 50 dias. y multiplicarlo por ese numero y asi sabras el numero de particulas beta que se han emitido en 50 dias. Tambien sabes la carga neta emitida en 50 dias. No es mas que dividir ahora carga/particulas.

Si yo tengo inicialmente 0 euros y te digo que en 50 dias debo 100 euros entonces los euros emitidos son 100 (y yo estoy en -100, cambio el signo) y si te digo que has enviado una moneda cada dia (de ahi deduzo 50 monedas totales) y te pregunto cuanto vale cada moneda? tu que haces? 100/50=2 luego he pagado con monedas de dos euros, (lo que vendrian a ser las particulas beta)

[LauraLopez]

Re: particulas beta

mmm pero por eso el signo menos lo se porque la esfera quedo cargada de manera positiva no? o sea basandome en la justificacion que dijo Al?

Juntando todo lo que me dicen si doy la respuesta asi esta bien?

Respuesta:

Inicialmente la esfera es neutra. Las particulas beta emitidas abandonan la esfera. Si al final del proceso la esfera tiene una carga neta positiva , se infiere entonces que las particulas emitidas deben tener carga negativa

$50 dias = \notcien{4,32}{6} segundos$

Entonces en $\notcien{4,32}{6} segundos$ tiene una carga de $\notcien{4,32}{10} p+$

Por otro lado en ese mismo tiempo se emitiran $\notcien{4,32}{10}$ particulas beta.

Vemos que se emitieron la misma cantidad de particulas beta que el numero que representa la carga de la esfera y ya habiamos deducido que las mismas son de carga negativa con lo cual la carga de una particula besta es la de un electrion , las particulas beta son elecrones

Esta bien? Como vez no hago lo dela division....eso no entiendo como darte cuenta de que hay que haceresa division me sale mas asi con palabras entenderlo....pero nose si esta bien la respuesta esa

Gracias

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Al hacer la division carga/ particulas me da 1 y no -1 ya que carga es un numero postivivo porque son cargas positivas y particulas tambien es un numero positivo de particulas beta

[Al2000]

Re: particulas beta

Laura, por favor, no uses eso de p ni p+, que se ve horrible. El símbolo del cuanto de carga es $e \approx \notcien {1.602}{-19}\,\mathrm{C}$. Cuando el problema te dice que la esfera tiene $\notcien {4.32}{10}$ cargas elementales positivas, te está informando que la carga de la esfera es $\notcien {+4.32}{10}e$. Por conservación de la carga, la carga emitida será la misma pero con signo contrario y por lo tanto la carga de cada partícula será $\dst q = \frac {\notcien {-4.32}{10}e}{\notcien {4.32}{10}\,\mathrm{part\acute iculas}} = -e$.

Saludos,

Al

[LauraLopez]

Re: particulas beta

entonces mas alla de eso de la notacion lo que dije antes estaria mal? o es una respuesta tambien correcta?

PD: ahi logre ver el signo menos de donde salia

[arivasm]

Re: particulas beta

Me temo que, como sucede en tantas otras ocasiones, el autor de este ejercicio se ha inventado los datos. La razón está en que las partículas beta (que ciertamente deberían ser electrones) se emitirán con la misma probabilidad en todas las direcciones. Es decir, cualquier partícula emitida poseerá un 50% de probabilidad de abandonar la esfera y un 50% de ser captada por ésta (y entonces no contribuir al cambio de su carga neta).

En consecuencia, si las partículas beta se emiten a un ritmo de $\notcien{1}{4}$ partículas por segundo, en los 50 días ($\notcien{4,32}{6}\rm\;s$) se habrán producido, como bien se ha dicho antes, un total de $\notcien{4,32}{10}$ partículas, de las cuales habrán escapado de la esfera la mitad, es decir, $\notcien{2,16}{10}$ partículas. Como la carga neta de la esfera es $\notcien{4,32}{10}$ cargas elementales, concluimos que cada partícula beta debería tener una carga igual al doble de la carga elemental (cambiada de signo). Conclusión: no son partículas beta!!!.

Si prescindimos de ese "detalle", la respuesta que das, Laura, (notación aparte) es correcta.