practica simulador desintegración alfa.

Saludos Cordiales señores estudiantes:
En linea con la consecución de las prácticas requeridas de física ubicamos las prácticas de PhET en este caso de.
Desintegración Alfa

Práctica de Laboratorio de física usando simuladores

Esta práctica de física se realiza utilizando el simulador Phet desarrollado por la universidad de Colorado, 

el simulador alfa trabaja con el POLONIO 211

Se plantea el modelo de la práctica, el cual el estudiante lo completará de acuerdo a la interrogante propuesta, los objetivos planteados y cálculos que deban realizarse y la presentación de la misma con tablas y gráficos

TEMA: DESINTEGRACIÓN ALFA

OBJETIVOS

1. DETERMINAR EL TIEMPO Y LAS PARTÍCULAS EMITIDAS EN UNA DESINTEGRACIÓN ALFA DEL POLONIO 211.

2. DETERMINAR EL TIEMPO QUE DEMORAN EN DESINTEGRARSE VARIOS ÁTOMOS DE POLONIO 211.

3. CALCULAR LA SEMIVIDA DE DESINTEGRACIÓN DEL POLONIO.

CONCEPTOS BÁSICOS

1.            la desintegración alfa de los elementos radioactivos emite una partícula alfa (núcleo de helio) y disminuye su número atómico en dos y su masa atómica en cuatro.

2. la Partícula alfa emitida es un núcleo de helio que tiene en su estructura dos protones y dos neutrones.

3. la característica energética y de velocidad de partícula alfa permite que pueda ser detenida por una hoja de papel o una mano.

FUNDAMENTO TEÓRICO Completa el estudiante

RECURSOS Y MATERIALES

Lápiz, cuaderno, reglas y otros Materiales de estudio que ubique el estudiante

Computadora, internet, simulador PhET.

DESARROLLO

OBJETIVO A

DESINTEGRACIÓN DE UN ÁTOMO DE POLONIO

1.            Se ingresa a la aplicación de simulación de desintegración ALFA.

a.- Se ubica los diferentes selectores de la simulación de acuerdo a las indicaciones

b.- Se debe partir de condiciones iniciales pulsar (REPONER NÚCLEO Y LIMPIAR DIAGRAMA)

c.- Se pulsa la corrida del simulador en parada.

d.- Se escoge el átomo de hidrógeno (CHOOSE NUCLEUS)

e.- Se escoge la opción para un solo átomo. (SINGLE ATOM)

2.            Se pulsa la corrida del simulador

3.            Se visualiza el paso del tiempo y el tiempo en que se desintegra el átomo. (PANTALLA DE CORRIDA CON  HALF LIFE)

4.            Se pulsa el momento que sale la partícula expulsada para identificar sus partículas componentes.        

5.            Se compara el tiempo de desintegración con el tiempo de la SEMIVIDA.

OBJETIVO B

DESINTEGRACIÓN DE VARIOS ÁTOMOS DE POLONIO 211

1-            Se ubican los controles del simulador para iniciar el experimento.

a.- selector de corrida en parada.

b.-Se debe partir de condiciones iniciales (REPONER NÚCLEO)

c.- selector de elemento en hidrógeno (CHOOSE NUCLEUS).

d.- selector de elementos en múltiple.( MULTIPLE ATOMS)

2.              Se selecciona de la canasta seis átomos mediante arrastre.

3.              Se pulsa la corrida del simulador.

4.              Se visualiza el paso del tiempo y cuanto se demora cada átomo para desintegrarse.

5.             Se analizan los tiempos de desintegración que tiene cada átomo.

OBJETIVO C

CÁLCULO DE LA SEMIVIDA

Se tiene que partir para el cálculo de la semivida de un número par de átomos de polonio.

Si en este experimento se tiene que tomar a seis átomos, lo vamos a realizar con los tres primeros tiempos que nos da la práctica indicada en el video. ( no se tiene en la escala de tiempos indicada, para visualizar con mayor detalle los tiempos de desintegración)

Átomo     tiempo en segundos

1                 0,1

2                0,3

3                0,35

               

La semivida será el promedio entre los tres primeros átomos,  en los experimentos reales se trabaja con millones de átomos. Si el primero se desintegró en 0,1 segundos, el segundo en 0,3 segundos y el tercero en 0,35 segundos, de acuerdo a la visualización la semivida promedio (svp)  será

Svp = ( 0,1 +0,3+0,35 ) /2

Svp = 0,25 segundos

ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS

El tiempo de desintegración de los átomos de Polonio 211 , vistos en el simulador,  están en tiempos algo cercanos a la semivida del elemento, tanto para un átomo como para varios átomos, en el contexto pueden demorarse en desintegrarse tiempos mucho menores o mucho mayores.

En el cálculo de la semivida se obtuvo el valor de 0,25 segundos, es un valor bajo para comparar con la semivida oficial que es de 0,51 segundos, por lo que es recomendable,  repetir la práctica varias veces y con un número mayor de átomos, para ver que valor de la semivida se acercamas y que de querer repetirlo en el video muchas veces el tiempo de duración seria mucho mayor.

CONCLUSIONES

En la desintegración alfa se debe cumplir las condiciones planteadas en el objetivo y respaldado con la teoría sobre el mismo, si dice que pierde dos protones y cuatro nucleones, el elemento va a cambiar en este caso el polonio radioactivo se convierte en plomo 211. Los tiempos de desintegración se acercarán a la semivida planteada con muchos átomos, pero para objeto de la simulación se acercan en forma adecuada, no se demoran tiempos que esten demasiado lejos de la semivida del elemento polonio 211

El cálculo de la semivida en la práctica es la mitad del valor dado en la teoría, es aconsejable repetir con mas átomos para ver como se comporta el elemento que tenderá a acercarse al valor planteado.

RESUMEN

Se realizó la práctica con el simulador Phet,  que contiene los elementos básicos de demostración, en este caso solo se desintegra el polonio en plomo de uno o varios elementos, se han desarrollado los objetivos y se han tenido resultados cercanos a los teóricos. 

BIBLIOGRAFÍA

Libro de 3ros Física BGU. Editorial Don Bosco 2018 Cuenca Ecuador

y otros libros y sitios que sirvan de base para completar el marco teórico.

SOPORTE

Simulador de la Desintegración alfa PhET. Universidad de Colorado.