T3. Ejercicios de Radiaciones

1.- Cuando se aniquilan un positrón y un electrón, ¿de qué energía son los dos fotones que se generan?

La reacción e⁺  +  e^-  →  γ  +  γ se conoce como aniquilación positrón-electrón. Consiste en la conversión total de la masa de un electrón y un positrón en energía, es la forma más observada de aniquilación partícula-antipartícula.

Aniquilación positrón-electrón

La energía de un fotón se por la siguiente ecuación, denominada Teoría de la Relatividad:

2.- Con la intención de tener una idea cuantitativa de dónde está el límite de la radiación ionizante (dañina para las personas) vamos a buscar la energía de un enlace típico de la química orgánica (un C-H o algo similar) y ver de qué energía ha de ser un fotón para romperlo (que basta con pasar esa energía a las unidades habituales para fotones ¿no?)

Para resolver este ejercicio se empleara la ecuación de Planck-Einstein

Energía de enlace C-H = 414 [ kJ/mol ]

1 mol = 6,022·10²³ partículas 

E =  414 [ kJ/mol ] / 6,022·10²³ [ 1/mol ] = 6,875*10^(-19) [ J ].

1 eV = 1,6·10^-19 J entonces  E = 4,2967 [ eV ].

Bibliografía:

• http://www.ugr.es/~amaro/radiactividad/tema1/node6.html
• https://es.wikipedia.org/wiki/F%C3%ADsica_de_dos_fotones
• http://www.pveducation.org/es/fotovoltaica/propiedades-de-la-luz-del-sol/energ%C3%ADa-del-fot%C3%B3n
• http://slideplayer.es/slide/5559502/