Desintegración radioactiva

[China]

Buenas, no veo por donde cogerlo, alguna ayuda por favor

a. Dentro de un cubo tenemos 5 l de material radioactivo de larga vida medida y A=5000 Bq, vertemos el líquido en un depósito de gasolina y al cabo de unos días sacamos 5 l de la mezcla y medimos una A=3 Bq
1. explica a que se debe la reducción de A 2. calcula los litros de gasolina que habría en el depósito

[Richard R Richard]

Creo faltan datos, espera a que alguien mas lo confirme o rebata.

[teclado]

Yo diría más bien que sobran datos. Dice que el material es de larga vida media, por lo que podemos suponer que esos 5000 Bq son constantes en millones de años, y el sacar una muestra a los pocos días o al mes es irrelevante. Lo que no me explico es el motivo por el que alguien querría mezclar un material radiactivo de larga vida media con gasolina. En fin...

Se trata de un problema de proporciones. Con una simple regla de tres, si 5 l de la sustancia pura dan 5000 Bq, ¿cuántos litros de sustancia pura dan lugar a 3 Bq? Pues $v_1$:

$v_1 = \frac{3 Bq \times 5 l}{5000 Bq} = 0,003 l$

Ahora bien, si en 5 l de disolución hay 0,003 l de material, ¿cuántos litros de disolución contienen los 5 l de material? Pues $V$:

$V = \frac{5 l \times 5 l}{0,003 l} = 8333\frac{1}{3} l$

La cantidad de gasolina que había antes de mezclarla con el material radiactivo sería el volumen de disolución menos los 5 litros de material radiactivo:

$V_0 = 8328\frac{1}{3} l$

[Richard R Richard]

Claro, no es muy claro, pero no interprete larga vida medida, como una vida media larga.

[sater]

Obtengo lo mismo que teclado.

Lo he planteado como un problema de diluciones (la actividad de la muestra que cojas será proporcional a la cantidad de núcleos en dicho volumen, por tanto a la molaridad $M$).

Escribimos, pues, $A=cte\cdot M$. Si inicialmente en los $V_i=5\:L$ de gasolina hay una molaridad $M_i$, tras diluirlo con en un volumen $V_g$ se cumplirá que:
$M_i V_i =M_f (V_i+V_g)$
De ahí se puede despejar $M_f$ y, usando que la actividad es proporcional a la molaridad, se plantea el cociente $A_f/A_i$ y se obtiene
$V_g=V_i(A_i/A_f-1)\approx 8328.33\:L$

Edición: añado que, como teclado dice, considero que la actividad no varía si la vida media es larga (solo varia la actividad de la muestra en función del volumen cogido -es una propiedad extensiva-).

[carroza]

. Lo que no me explico es el motivo por el que alguien querría mezclar un material radiactivo de larga vida media con gasolina. En fin...

Hola. La cuestión es que, según sea el origen de la gasolina, este puede tener o no más o menos matierial radioactivo.

Fijate que la gasolina tiene carbono, y hay un isótopo del carbono, $^{14}C$, que es radioactivo, con una vida media de unos 5000 años, y está presnete en la atmósfera, y en todos los seres que están respirando, tu y yo incluidos.

Si el combustible es de origen renovanle (por ejemplo, un bioalcohol, que se obtiene de cultivos), entonces tiene una cierta proporcion de $^{14}C$, y por tanto, una cierta radioactividad.

Sin embargo, si proviene de combustibles fósiles, como el petroleo, entonces se ha pasado millones de años bajo tierra, con lo que su $^{14}C$ ha decaido, y su actividad es nula.

Un saludo

[Richard R Richard]

Si el combustible es de origen renovanle (por ejemplo, un bioalcohol, que se obtiene de cultivos), entonces tiene una cierta proporcion de $^{14}C$, y por tanto, una cierta radioactividad.

Sin embargo, si proviene de combustibles fósiles, como el petroleo, entonces se ha pasado millones de años bajo tierra, con lo que su $^{14}C$ ha decaido, y su actividad es nula.

Me pico el bicho de la curiosidad, aquí esta ocurriendo un debate político de un proyecto de ley para establecer limites de mezclas y cortes con biocombustibles.
Entiendo nos dices que las trazas radiactivas se usan para determinar la composición de mezclas de combustibles fósiles con biocombustibles? Alli siempre no llevan la ventaja...Es un control de calidad, o un mecanismo de protección ante posibles fraude comercial? Usan un contador Geiger común o equipo de laboratorio.

[China]

Hola, yo lo que entendí respecto a lo que nos dice Carroza es que en los biocombustibles hay trazas de carbono radioactivo, que está presente en la naturaleza, a diferencia de los combustibles fósiles que las trazas de C radiactivo ya se habrán desintegrado, no?

[carroza]

Hola.

Si, la medida de 14C puede usarse para ver como de renovable es un combustible.
La ejecuciuon práctica no se hace con un contador de radioactividad. Se miden directamente la cantidad de atomos de 14C, mediante una técnica muy precisa que se llama "Espectrometría de masas con Aceleradores", o AMS para los amigos.

Es la misma técnica que se usa para datacion, aunque en este caso no se "data" la gasolna, sino que se mira si la proporciond e 14C es la de la naturaleza viva, actual, o bien es cero, como corresponde al combustuble fosil. O una mezcla, si alguien se dedica a engañar, y mezclar combustibles fosiles donde no los hay.

Saludos