Ejercicio 1 de 10
CálculoLa masa del núcleo de helio‑4 es 4,0015 u. Calcula su defecto de masa, en u, con cuatro decimales.
Física · 2.º de Bachillerato
Ejercicios: Física nuclear y de partículas
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Física nuclear y de partículas — Practicar
Hoja de ejercicios
Nombre: ……………………………Fecha: ……………………Puntuación: ……… / 10
Datos: 1 u ≡ 931,5 MeV ; mp = 1,0073 u ; mn = 1,0087 u ; NA = 6,02 · 1023 mol−1.
Ejercicio 1
La masa del núcleo de helio‑4 es 4,0015 u. Calcula su defecto de masa, en u, con cuatro decimales.
Escribe tus cálculos:
Respuesta: ……………… u
Ejercicio 2
Calcula la energía de enlace por nucleón del helio‑4, en MeV, con un decimal.
Escribe tus cálculos:
Respuesta: ……………… MeV
Ejercicio 3 — Completa los huecos.
Completa la desintegración alfa del uranio‑238: 23892U → AZTh + 42He.
A = ; Z =
Ejercicio 4 — Marca la respuesta correcta.
En una desintegración β⁻:
- Z aumenta en 1 y A no cambia
- Z disminuye en 2 y A disminuye en 4
- Z y A no cambian
- Z disminuye en 1 y A no cambia
Ejercicio 5
Una muestra conserva el 12,5 % del carbono‑14 inicial (T1/2 = 5730 años). ¿Qué edad tiene, en años?
Escribe tus cálculos:
Respuesta: ……………… años
Ejercicio 6
El yodo‑131 tiene T1/2 = 8 días. Calcula su constante de desintegración en día−1, con cuatro decimales.
Escribe tus cálculos:
Respuesta: ……………… día⁻¹
Ejercicio 7
¿Qué porcentaje de una muestra de yodo‑131 (T1/2 = 8 días) queda al cabo de 20 días? Redondea a un decimal.
Escribe tus cálculos:
Respuesta: ……………… %
Ejercicio 8 — Une cada elemento de la izquierda con el de la derecha.
Asocia cada radiación con lo que basta para detenerla.
- 1. Alfa
- 2. Beta
- 3. Gamma
- A. Una lámina de aluminio de unos milímetros
- B. Un bloque grueso de plomo u hormigón
- C. Una hoja de papel
Ejercicio 9 — Marca «Verdadero» o «Falso».
La masa de un núcleo es mayor que la suma de las masas de sus protones y neutrones por separado.
VerdaderoFalso
Ejercicio 10 — Marca la respuesta correcta.
¿Qué partícula es la mediadora de la interacción electromagnética?
- El fotón
- El gluon
- El bosón W
- El bosón de Higgs
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Física nuclear y de partículas — Practicar
Solucionario detallado — para familias y docentes
Ejercicio 1
Respuesta: 0,0305 u
Δm = 2 · 1,0073 + 2 · 1,0087 − 4,0015 = 4,0320 − 4,0015 = 0,0305 u.
Ejercicio 2
Respuesta: 7,1 MeV
E = 0,0305 · 931,5 ≈ 28,4 MeV ; por nucleón: 28,4/4 ≈ 7,1 MeV.
Ejercicio 3
Respuesta: 234 · 90
Conservación: 238 = A + 4 ⟹ A = 234 ; 92 = Z + 2 ⟹ Z = 90.
Ejercicio 4
Respuesta: Z aumenta en 1 y A no cambia
Un neutrón del núcleo se convierte en un protón, un electrón y un antineutrino: hay un protón más (Z + 1) y el mismo número de nucleones.
Ejercicio 5
Respuesta: 17 190 años
12,5 % = (1/2)³: han pasado 3 periodos ⟹ t = 3 · 5730 = 17 190 años.
Ejercicio 6
Respuesta: 0,0866 día⁻¹
λ = ln 2/T1/2 = 0,693/8 ≈ 0,0866 día−1.
Ejercicio 7
Respuesta: 17,7 %
N/N₀ = 2−20/8 = 2−2,5 ≈ 0,177 ⟹ 17,7 %.
Ejercicio 8
Respuesta: 1 → C · 2 → A · 3 → B
Cuanto mayor es la carga y la masa de la partícula, más ioniza y menos penetra: α penetra poco, γ (sin carga ni masa) mucho.
Ejercicio 9
Respuesta: Faux
Es menor: la diferencia (defecto de masa) corresponde a la energía de enlace, E = Δm · c², liberada al formarse el núcleo.
Ejercicio 10
Respuesta: El fotón
El fotón media la interacción electromagnética; los gluones, la fuerte; los bosones W y Z, la débil.
Datos: 1 u ≡ 931,5 MeV ; mp = 1,0073 u ; mn = 1,0087 u ; NA = 6,02 · 1023 mol−1.
Ejercicios corregidos: 0 / 10
Ejercicio 2 de 10
CálculoCalcula la energía de enlace por nucleón del helio‑4, en MeV, con un decimal.
Ejercicio 3 de 10
Completar huecosCompleta la desintegración alfa del uranio‑238: 23892U → AZTh + 42He.
Ejercicio 4 de 10
Tipo testEn una desintegración β⁻:
Ejercicio 5 de 10
CálculoUna muestra conserva el 12,5 % del carbono‑14 inicial (T1/2 = 5730 años). ¿Qué edad tiene, en años?
Ejercicio 6 de 10
CálculoEl yodo‑131 tiene T1/2 = 8 días. Calcula su constante de desintegración en día−1, con cuatro decimales.
Ejercicio 7 de 10
Cálculo¿Qué porcentaje de una muestra de yodo‑131 (T1/2 = 8 días) queda al cabo de 20 días? Redondea a un decimal.
Ejercicio 8 de 10
RelacionarAsocia cada radiación con lo que basta para detenerla.
Ejercicio 9 de 10
Verdadero o falsoLa masa de un núcleo es mayor que la suma de las masas de sus protones y neutrones por separado.
Ejercicio 10 de 10
Tipo test¿Qué partícula es la mediadora de la interacción electromagnética?