Galicia. Examen PAU resuelto de Física. Septiembre 2016

P2.   El isótopo del Boro, , es bombardeado por una partícula    y se produce    y otra partícula.

a)   Escribe la reacción nuclear.

b)  Calcula la energía liberada por núcleo de Boro bombardeado.

c)   Calcula la energía liberada si se considera 1 g de Boro.

 

 DATOS:   masa atómica del ¹⁰B u;    masa atómica del ¹³C u;     u;  u;    ;  ;     1 u kg

 

a)   Esta  es  una  reacción  de  fisión  nuclear,  que  se  produce  cuando  un núcleo se divide en dos núcleos más ligeros. En estas reacciones la suma de los números másicos (A) y de los números atómicos (Z) de los reactivos y de los productos, se conserva. Por lo tanto, la reacción que se produce es la siguiente:

 

 

La otra partícula que aparece en los productos, es un protón.

 

b)  A pesar de que, como decíamos en el apartado anterior, la suma de los números másicos de reactivos y productos se conserva, hay una diferencia experimental entre la masa de unos y de otros, que es la que da lugar a la energía que desprende la reacción. Vamos, por lo tanto, a calcular esa diferencia de masa:

 

 

 

 

Ese defecto de masa lo pasamos a quilogramos:

 

 

Ahora calculamos la energía asociada a esa diferencia de masa, que es la energía que libera un núcleo de Boro:

 

 

c)   Dividiendo los gramos del núcleo Boro entre la masa atómica calculamos los moles de Boro que hay en 1 g:

 

 

A partir de los moles calculamos los núcleos de Boro:

 

 

Por último, utilizando el resultado del apartado anterior, calculamos la energía que desprenden todos esos núcleos que se corresponde con la que desprende 1 g de Boro: