Tema 3. La energía nuclear.

Tema 3. La energía nuclear.
1.- ¿Consideras útil la energía nuclear? ¿Por qué?
2.- ¿Qué repercusión social tiene el uso de la energía nuclear?
3.- Existen organizaciones claramente opuestas al uso de la energía nuclear. ¿En qué basan sus posturas?
4.- En una reacción nuclear hay una pérdida de masa de 2x10-6g.
a.- ¿Cuántos kwh se liberan en el proceso?
b.- Si se producen 10000 reacciones idénticas por minuto, ¿cuál será la potencia disponible?
5.- ¿Cuánta energía se producen en la transformación de 5g de masa en energía?
6.- Calcular la energía cinética de un núcleo de oxígeno que se mueve a la velocidad de 1000000 m/s. Expresar el resultado en julios, calorías, electronvoltios y megaelectronvoltios.
7.- ¿Qué diferencia existe entre las reacciones nucleares de fusión y de fisión?¿Cuáles son energéticamente más favorables?
8.- ¿Qué cantidad de hidrógeno sería necesario para obtener, por fusión nuclear, 100000 kwh de energía?
9.- ¿Qué misión desempeña el agua pesada en algunos reactores nucleares?
10.- ¿Te gustaría vivir en las cercanías de una central nuclear? ¿Por qué?
11.- ¿Cómo varían los números atómico y másico de un núcleo radiactivo cuando emite una partícula alfa? ¿Y cuando emite una beta?
12.- ¿Qué condición han de cumplir los números atómicos y los números másicos de los núcleos y partículas que intervienen en una reacción nuclear?
13.- ¿En qué se diferencian la radiactividad natural y la artificial? ¿Se emiten las mismas partículas en ambos casos?
14.- En una reacción nuclear se liberan 1,2 MeV de energía.¿Qué pérdida de masa tuvo lugar en esa reacción?
15.- Al bombardear el B(10,5) con partículas alfa se libera C(13,5) y protones. Halla la energía liberada en el proceso.
16.- ¿Qué son los radioisótopos?¿Cómo se podría medir la altura que alcanza un líquido en un recipiente inaccesible utilizando un isótopo radiactivo?
17.- ¿Qué transformaciones energéticas tienen lugar en una central nuclear?¿En qué dispositivos se realiza cada una de ellas?
18.- ¿Cuáles son los inconvenientes más graves que presenta una central nuclear?¿Existe alguna manera posible de subsanarlos?
19.- ¿A qué se debe el enorme poder destructor de una bomba atómica?¿De qué manera afecta a la población de la zona?
20.- Una central eléctrica de 400 MW, ¿cuánto tiempo podría estar funcionando con la energía de una bomba nuclear de 20 Mt?
21.- ¿Qué consecuencias imprevistas (trastornos genéticos) acarrea el uso del armamento nuclear?
22.- Redacta un pequeño ensayo sobre el siguiente asunto: ¿Es el armamento nuclear una verdadera defensa contra la guerra?
23.- Durante cuánto tiempo podrían funcionar 1000000 de lámparas de 100 w con la energía liberada en al desintegración de 1kg de materia.
24.- Si la energía liberada en la fisión de un núcleo de U(235, 92) es de 220 MeV, calcular la cantidad del mismo que se consume en un año en uno de los reactores de Almaraz cuya potencia es de 900 MW.
25.- Indicar qué clase de partícula se desprende en cada una de las siguientes transmutaciones:


26.- Ajustar las siguientes ecuaciones nucleares:





27.- La serie del actinio comienza en realidad en el U-235 y cada átomo emite sucesivamente las siguientes partículas: α, β, α, β, α, α, α, α, β, β, α. De acuerdo con esta información, confecciona un esquema en el que se muestre la serie del actinio, de acuerdo con el modelo utilizado para la serie del uranio. Complétalo, incluyendo los símbolos de los elementos químicos y los valores de las masas y de los números atómicos en cada elemento.
28.- Se ha medido la actividad de una muestra de madera recogida en una cueva prehistórica, observándose que se desintegran 90 átomos por hora, cuando en una muestra de madera actual de la misma naturaleza, la desintegración es de 200 átomos por hora.Ambas muestras tienen la misma masa. ¿En qué fecha fue cortada la madera que se están analizando utilizando la prueba del carbono 14?
29.- ¿Cuántas toneladas de carbón, de poder calorífico 8000 kcal/kg, se precisan quemar para obtener la misma energía que se libera a partir de la pérdida de 1kg de masa?
30.- ¿Qué peligro encierra el uso de la energía nuclear? ¿Y el almacenamiento de residuos y su transporte?
31.- El kilotón y el megatón son unidades empleadas en la expresión de grandes valores de energía. Defínelas y cita su equivalencia en julios y en kwh.
32.- Uno de los rechazos sociales al uso de la energía nuclear es el llamado "miedo a lo desconocido".¿Qué significa esa expresión?¿Podría evitarse ese temor mediante una amplia información, seria y científica al respecto?
33.- Una bomba A y un reactor nuclear de fisión se basan en el mismo proceso. Explícalo brevemente. ¿En qué se diferencian técnicamente ambos ingenios?
34.- ¿Dónde existe mayor radiactividad: en 4mg de sulfato de radio o en 4mg de cloruro de radio? (Masas atómicas: Ra=226; S=32; O=16; Cl=35,5).
35.- En una central nuclear, ¿qué misión desempeñan...
a.- el moderador?
b.- el blindaje de hormigón?
c.- las barras de control?
d.- el fluido refrigerante?
36.- Supuesto que la energía liberada en la fisión de un núcleo de U-235 es de 180 Mev, calcula la masa de U-235 consumida por día por un motor atómico de 2000 kW de potencia cuyo rendimiento es del 30%.
37.- La producción de energía eléctrica por parte de una central nuclear suele variar bastante de un año a otro. ¿A qué crees que se deben estas oscilaciones?