Semana 14

Semana 14

Física Nuclear.

La física nuclear es una rama de la física que estudia las propiedades y el comportamiento de los núcleos atómicos. En un contexto más amplio, se define la física nuclear y de partículas como la rama de la física que estudia la estructura fundamental de la materia y las interacciones entre las partículas subatómicas. Asimismo, la física nuclear es conocida mayoritariamente por la sociedad, por el aprovechamiento de la energía nuclear en centrales nucleares y en el desarrollo de armas nucleares, tanto de fisión como de fusión nuclear.

Radioisótopo.

Se llama radioisótopo o radionucleido a aquel isótopo que es radiactivo. La palabra isótopo, del griego "en mismo sitio", se usa para indicar que todos los tipos de átomos de un mismo elemento químico se encuentran en el mismo sitio de la tabla periódica. Los átomos que son isótopos entre sí, son los que tienen igual número atómico (número de protones en el núcleo), pero diferente número másico (suma de número de neutrones y el de protones en el núcleo). Los distintos isótopos de un elemento, difieren pues en el número de neutrones. Hay varios tipos de isótopos los cuales aún no tienen un nombre fijo ya que cambian constantemente.

Física Solar.

El Sol es objeto de estudio dentro del grupo de astronomía, mediante investigaciones observacionales que utilizan datos tomados desde los mejores telescopios en tierra (Telescopio Solar Sueco en el Observatorio Norte Europeo en las Islas Canarias) y telescopios espaciales (Hinode, SDO). Usando estas observaciones de alta resolución se investiga la dinámica del plasma solar y su interacción con el campo magnético que rige el comportamiento activo del Sol. Estudios a diferentes longitudes de onda permiten analizar la evolución de la actividad solar a diferentes escalas espaciales y temporales, y desde la fotosfera hasta las capas mas externas. Estas investigaciones tienen hoy en dia gran trascendencia toda vez que nos aproximamos a un máximo de actividad solar que se espera para mediados del 2013 donde se espera gran cantidad de energía lleganto a la Tierra proveniente de intense explosiones solares.

SEMANA14 SESIÓN 41	Física 2 UNIDAD 6: FÍSICA Y TECNOLOGÍA CONTEMPORÁNEAS
contenido temático	6.10 Física Nuclear 6.11 Radioisótopos 6.12 Física Solar

Aprendizajes esperados del grupo	Conceptuales ·         Cita las principales aplicaciones de los isótopos radiactivos y su impacto en la sociedad. ·         Explica la producción de la energía en el Sol debida a reacciones de fusión. Procedimentales ·       Elaboración de indagaciones bibliográficas y resúmenes. ·       Realización de actividades experimentales. ·       Presentación en equipo Actitudinales Cooperación, responsabilidad respeto y tolerancia, contribuirá al trabajo en un ambiente de confianza.
Materiales generales	Computo: -          PC, Conexión a internet De proyección: -          Cañón Proyector Programas: -           Moodle, Google docs, correo electronico, Excel, Word, Power Point. Didáctico: -          Presentación de la indagación bibliográfica de acuerdo al  programa del curso. De Laboratorio: Contador de partículas Geiger, piedra de Rio, piedra volcánica, mármol, termómetro.
Desarrollo del proceso	FASE DE APERTURA -          El Profesor solicita a los equipos de trabajo que contesten las preguntas siguientes: Pregunta ¿Qué estudia la Física Nuclear? ¿Cómo esta conformado un núcleo atómico? ¿Qué tipos de energías se generan en los  núcleos atómicos? ¿Qué es una central nuclear? ¿En que consiste una fisión nuclear? ¿En que consiste una fusión nuclear? Equipo 5 4 2 6 1 3 Respuesta Estudia las propiedades y el comportamiento de los núcleos atómicos. En un contexto más amplio, se define la física nuclear y de partículas como la rama de la física que estudia la estructura fundamental de la materia y las interacciones entre las partículas subatómicas. Asimismo, la física nuclear es conocida mayoritariamente por la sociedad, por el aprovechamiento de la energía nuclear en centrales nucleares y en el desarrollo de armas nucleares, tanto de fisión como de fusión nuclear.  El núcleo atómico es la parte central de un átomo, donde se concentra aproximadamente el 99.99% de la masa total y tiene carga positiva. Está formado por protones y neutrones (denominados nucleones) que se mantienen unidos por medio de la interacción nuclear fuerte. La cantidad de protones en el mismo determina el elemento químico al que pertenece. Los núcleos atómicos con el mismo número de protones pero distinto número de neutrones se denominan isótopos. Los núcleos atómicos con el mismo número de neutrones se denominan isótonos. Fisión nuclear:  En química y física, fisión es un proceso nuclear, lo que significa que tiene lugar en el núcleo del átomo. La fisión ocurre cuando un núcleo se divide en dos o más núcleos pequeños, más algunos subproductos. Estos subproductos incluyen neutrones libres, fotones (generalmente rayos gamma) y otros fragmentos del núcleo como partículas alfa (núcleos de Helio) y beta (electrones y positrones de alta energía). Fusión nuclear:  En química y física, la fusión nuclear es el proceso mediante el cual dos núcleos atómicos se unen para formar uno de mayor peso atómico. La fusión nuclear es el proceso que se produce en las estrellas y que hace que brillen. También es uno de los procesos de la bomba de hidrógeno. Al contrario que la fisión nuclear, no se ha logrado utilizar la fusión nuclear como medio rentable (o sea, la energía aplicada al proceso es mayor que la obtenida por la fusión) de obtener energía, aunque hay numerosas investigaciones en esa dirección. Es una central termoeléctrica en la cual actúa como caldera un reactor nuclear  En física nuclear, la fisión es una reacción nuclear, lo que significa que tiene lugar en el núcleo atómico. La fisión ocurre cuando un núcleo pesado se divide en dos o más núcleos pequeños, además de algunos subproductos como neutrones libres, fotones (generalmente rayos gamma) y otros fragmentos del núcleo como partículas alfa (núcleos de helio) y beta (electrones y positrones de alta energía). Es el proceso por el cual varios núcleos atómicos de carga similar se unen y forman un núcleo más pesado. Simultáneamente se libera o absorbe una cantidad enorme de energía, que permite a la materia entrar en un estado plasmático. -          Los alumnos discuten en equipo y presentan sus respuestas y se lleva a cabo una discusión extensa. FASE DE DESARROLLO -          El Profesor solicita a los alumnos que  desarrollan las actividades siguientes: -          Solicitar el material requerido para realizar las actividades siguientes: Con el contador de partículas Geiger, encontrar la distancia máxima  para detectar las partículas emitidas por cada muestra de material. Con el termómetro medir la temperatura inicial del hueco de la piedra volcánica, calentar el hueco de la piedra volcánica con la energía solar haciendo coincidir el foco de la lupa en el hueco de piedra durante tres minutos.  Tabular y graficar los datos. Equipo Cerámica Piedra volcánica Vidrio Piedra volcánica  con energía solar. 1 33 13 29 26 2 22 17 25 20 3 23 40 18 17 4 16 24 19 25 5 20 21 22 23 6 26 23 28 26 Promedio 23 23 24 23 -          6Tabulan y grafican los datos obtenidos para obtener sus -                         Conclusiones: FASE DE CIERRE     Al final de las presentaciones, se lleva a cabo una discusión extensa, en la clase, de lo  que se aprendió y aclaración de dudas por parte del Profesor.                     Actividad Extra clase: Los alumnos llevaran la información  a su casa y los que tengan computadora e internet, indagaran los temas de la siguiente sesión, de acuerdo al cronograma.                Los alumnos que tengan PC y Programas elaboraran su informe, empleando el                   programa  Word, para registrar los resultados.
Evaluación	Informe en Power Point de la actividad.     Contenido:     Resumen de la Actividad.

 

SEMANA14 SESIÓN 42	Física 2 UNIDAD 6: FÍSICA Y TECNOLOGÍA CONTEMPORÁNEAS
contenido temático	6.11 Radioisótopos 6.12 Física Solar

Aprendizajes esperados del grupo	Conceptuales ·         Cita las principales aplicaciones de los isótopos radiactivos y su impacto en la sociedad. ·         Explica la producción de la energía en el Sol debida a reacciones de fusión. Procedimentales ·       Elaboración de indagaciones bibliográficas y resúmenes. ·       Realización de actividades experimentales. ·       Presentación en equipo Actitudinales Cooperación, responsabilidad respeto y tolerancia, contribuirá al trabajo en un ambiente de confianza.
Materiales generales	Computo: -          PC, Conexión a internet De proyección: -          Cañón Proyector Programas: -           Moodle, Google docs, correo electronico, Excel, Word, Power Point. Didáctico: -          Presentación de la indagación bibliográfica de acuerdo al  programa del curso. De Laboratorio: Contador de partículas Geiger, piedra de Rio, piedra volcánica, mármol, termómetro.
Desarrollo del proceso	FASE DE APERTURA -          El Profesor solicita a los equipos de trabajo que contesten las preguntas siguientes: Pregunta ¿Qué es un radioisótopo? ¿Cómo se generan los  radioisótopos radiactivas? ¿Cuáles son los radioisotopos mas usados en Mexico? ¿Cuáles  son las aplicaciones principales de los isotopos radiactivos? ¿Qué es el ININ y sus principales actividades ¿ ¿Qué estudia la Física Solar? Equipo 4 2 5 3 Respuesta Un radioisótopo es el variante de un elemento, que difiere en la cantidad de neutrones que posee, conservando igual el número de protones. Un isótopo radiactivo de un elemento está caracterizado por poseer un núcleo atómico inestable (debido al balance entre neutrones y protones), e irradiar o emitir energía al cambiar de ésta forma a una con mayor estabilidad. La energía liberada al cambiar de forma, puede ser detectada mediante un contador Geiger o con una película fotográfica. Un isótopo radiactivo de un elemento se caracteriza por tener un núcleo atómico inestable (por el balance entre neutrones y protones) y emitir energía cuando cambia de esta forma a una más estable. La energía liberada al cambiar de forma puede detectarse con un contador Geiger o con una película fotográfica. Se usa para indicar que todos los tipos de átomos de un mismo elemento se encuentran en el mismo sitio de la tabla periódica. Los átomos que son isótopos entre sí, son los que tienen igual número atómico (número de protones en el núcleo), pero diferente número másico (suma del número de neutrones y el de protones en el núcleo). Los distintos isótopos de un elemento, difieren pues en el número de neutrones. Es la rama de la física que estudia los fenómenos solares, su importancia y aprovechamiento de la energía solar en C:R, la UNA Universidad Nacional tiene un Departamento dedicado al estudio de la energía solar y sus usos. -          Los alumnos discuten en equipo y presentan sus respuestas y se lleva a cabo una discusión extensa. FASE DE DESARROLLO -          El Profesor solicita a los alumnos que  desarrollan las actividades siguientes: -          Solicitar el material requerido para realizar las actividades siguientes: -          Celda solar generar electricidad para el motor eléctrico., reflejando la energía solar de fuera del laboratorio. -          Medir la temperatura de calentamiento del horno solar. De la pagina: http://maloka.org/fisica2000/isotopes/radioactive_decay3.html -          Seeccione un isótopo del menú y haga click en el botón de "start". En el cuadro superior, verá los átomos cambiando de color a medida que se desintegran; el cuadro inferior es una gráfica mostrando el número de átomos de cada tipo en función del tiempo Tabular y graficar los datos. Tiempo de vida media de los elementos químicos. -          Tabulan y grafican los datos obtenidos para obtener sus                Conclusiones: Equipo 1 2 3 4 5 6 Elemento Carbono 10 Nitrógeno 17 Oxigeno 20 Flúor 21 Neón 18 Neón 23 Grafica de tiempo medio desintegración. FASE DE CIERRE     Al final de las presentaciones, se lleva a cabo una discusión extensa, en la clase, de lo  que se aprendió y aclaración de dudas por parte del Profesor.                      Actividad Extra clase: Los alumnos llevaran la información  a su casa y los que tengan computadora e internet, indagaran los temas de la siguiente sesión, de acuerdo al cronograma.                Los alumnos que tengan PC y Programas elaboraran su informe, empleando el                   programa  Word, para registrar los resultados.
Evaluación	Informe en Power Point de la actividad.     Contenido:     Resumen de la Actividad.

 

Recapitulación 14

Resumen del  martes y jueves

Equipo	1	2	3	4	5	6
Resumen		El día martes el profesor reviso las indagaciones, la práctica del día martes fue sobre radiación, medimos la radiación de una piedra, cerámica y vidrio, anotamos los datos y compráramos. El  jueves hicimos una práctica de energía solar, utilizamos una  celda solar, un foco y un motor, comparamos de donde se obtenía más potencia, el motor fue el único que funciono.		El día martes se revisaron las indagaciones de la semana, y se realizo la práctica de  la medición de la radiación de una piedra volcánica y posteriormente de la misma pero ahora le tuvo que pegar los rayos de sol, también se midió la radiación del vidrio, la cerámica. El día jueves la práctica consto en ver la  energía solar por medio de las placas metálicas, para ver su potencia para prender un foco  y hacer mover un ventilador,  también  con un simulador se midió el tiempo que tarda en descomponerse un isotopo  en nuestro casi fue el flúor 21, como el viernes no hubo clases el  día jueves se realizaron la recapitulación.	El día martes el maestro reviso las indagaciones de la semana y realizamos una medición de radiación de una piedra volcánica de cerámica y de vidrio y posteriormente lo anotamos y comparamos los datos.  El  jueves hicimos una práctica de energía solar, utilizamos una  celda solar, un foco y un motor, comparamos de donde se obtenía más potencia, el motor fue el único que funciono.