radioactividad y medio ambiente les proponemos el abordaje
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Durante el desarrollo del curso Radioactividad y Medio Ambiente les proponemos el abordaje
de seis prácticas de resolución de ejercicios, donde se trabajarán los principales conceptos
relacionados con la radioactividad. Esto nos permitirán, junto con las teorías y las prácticas de
laboratorio, que al finalizar el curso contemos con las herramientas básicas para realizar un
monitoreo radiológico ambiental.
Radioactividad y medio ambiente – curso 2021
Práctica 1: El núcleo
Resumen: El núcleo atómico es el lugar de origen de la Radioactividad. Por lo tanto, para poder
abordar el tema de radioactividad es fundamental que repasemos las principales propiedades del
núcleo, incluyendo composición, masa, radio y energía, factores relevantes que en conjunto
determinarán si un núcleo es o no radioactivo. Este repaso nos permitirá realizar el abordaje de
los tipos de partículas y energía que puede emitir el núcleo.
Problema 1: Utilizando la Tabla de radionucleidos encuentre un isótopo, un isótono y un
isóbaro de a) 232Th b) 214Pb, c) 60Co y d) 137Cs.
Problema2: ¿Qué isótopos de uranio existen naturalmente? utilizando la Tabla de
radionucleidos determine la abundancia isotópica de cada uno de ellos.
Problema3: Utilizando la Tabla de radionucleidos mencione los isótopos de H que existen.
¿Algunos de ellos es inestable? ¿Cuáles?
Problema 4: Calcular los radios nucleares de: a) 14C, b) 7Be y c) 222Rn.
Problema 5: Calcular la energía de enlace por nucleón en MeV de: a) 168O (15,994915), b)
23892U (238,0507826). Entre paréntesis se indica la masa atómica en uma (corroborar con datos
de la Tabla y aplicación de la IAEA).
Problema 6: Si la energía de enlace del 35Cl es 298 MeV ¿Cuál es su masa en uma?
Problema 7. La masa del 20N es 19.9924 uma. Hallar su energía de enlace en MeV. ¿Cuánta
energía se requiere para eliminar un protón del 16
8O? (La masa del átomo 15
7N neutro es
15.0001 uma; la del 168O es 15.9949146196 uma).
Problema 8. Considerar la energía liberada en la formación de un nucleido ZAX por
combinación de Z protones, Z electrones y N=A-Z neutrones.
Problema 9: Calcular la energía de enlace por nucleón para los mimos radionucleidos que en
problema 5, pero utilizando la fórmula semi empírica de Weizsacker:
2
2/3
1/3
( 1)( , ) ( )v s c a
N ZZ ZB A Z a A a A a a A
A A
Con
1/2
15.56 0.70
17.23 23.29
( ) 12 ( , ; , ) 0 ( )
v c
s a
a MeV a MeV
a MeV a MeV
A A para Z N par para Z N impar ó A impar
Problema 10. Estudiar la curva de energía de enlace por nucleón (B/A) para los diferentes
radionucleidos, estimando la energía de enlace mediante la ecuación de Wieszäcker:
Utilizar la ecuación para calcular la diferencia de masas entre los núcleos 23Na y 23Mg.
Comparar con el resultado que se obtiene de usar los valores experimentales de las masas
(22.98977 uma y 22.99412 uma, respectivamente).
Radioactividad y medio ambiente, curso 2021.
Práctica 2: Procesos de desintegración radioactiva.
Resumen: Conociendo las propiedades nucleares estamos en condiciones de trabajar sobre los procesos
de desintegración radioactiva, que dan origen a las distintas partículas/fotones emitidas por el núcleo.
Avanzaremos sobre los tipos de decaimiento, la posibilidad de que un determinado proceso ocurra en un
núcleo particular y sobre las energías involucradas en el proceso. Estos conocimientos nos permitirán
Avanzar en el estudio del comportamiento temporal de un conjunto de núcleos, como así también como
estas partículas/fotones interactúan con la materia.
Problema 1: Esquematice los decaimientos , + y - en la Tabla de Radionucleidos.
Problema 2: Utilizando la Tabla de Radionucleidos encuentre dos emisores , dos + y dos - .
Determine el nucleído en que se transforma cuando experimenta el decaimiento. ¿Alguno de los
decaimientos tiene asociado rayos gamma?
Problema 3: Determine el o los tipo/s de decaimiento que experimenta el 212Bi, radionucleido
perteneciente a la cadena radioactiva del 232Th. ¿En cuál/es elementos se transforma?
Problema 4: Estudiar los esquemas de desintegración de los nucleídos 137Cs, 22Na, 60Co e 111In,
indicando las radiaciones que emiten e intensidades relativas. Utilice la tabla de radionucleidos
de Lederer y Shirley provisto por la cátedra. En esta situación de pandemia les facilitamos fotos
de los esquemas (fin de la práctica).
Problema 5: Calcule la energía liberada durante los decaimientos de los radionucleidos
elegidos en el problema 2.
Problema 6: a) ¿Por qué procesos de decaimiento pueden formarse 40Ar y 40Ca a partir de 40K?
b) ¿Es posible observar estos procesos nucleares en la naturaleza? (Las masas atómicas de 40Ar, 40K y 40Ca son 39.974940, 39.97654 7 y 39.975127 u respectivamente). C) A la formación de 40Ar se le asocia un rayo de 1.46 MeV y en cambio no se asocia ninguno cuando se forma 40Ca. Hacer un diagrama de los niveles de energía excitados que pudiera existir.
Problema 7: Probar, a partir de medidas de masa, que el 64Cu puede desintegrarse por β-, β+ y
CE. Calcular la energía disponible para cada proceso y dibujar los esquemas de desintegración
si el 64Cu tiene factores de ramificación de 39% (β+), 19% (β-) y 42% (CE).
Problema 8. La desintegración β- del 137Cs conduce a un estado isomérico del 137Ba de 0.6616
MeV. Calcular las energías de los electrones de conversión de las capas K y L, siendo las
energías de ligadura de estas capas de 35.9 y 5.7 keV para Cs y 37.4 y 6.0 keV para Ba.
Calcular la energía máxima de los electrones del espectro β- continuo.
Problema 9: el 137Cs y el 90Sr son radionucleidos antropogénicos dispersos en los suelos del
todo el planeta. ¿Qué tipo/s de decaimiento radioactivo experimentan? ¿Tienen rayos gamma
asociados? Determine la energía liberada en cada decaimiento.
Fotos de esquemas de decaimiento (problema 4)
Radioactividad y medio ambiente – curso 2021.
Práctica 3: Decaimiento radioactivo, cadenas radioactivas y equilibrio secular y
transitorio.
Resumen: Conociendo las propiedades nucleares y los procesos de desintegración radioactiva,
es fundamental estudiar la ley que gobierna el decaimiento radioactivo, ya que a partir de ella se
podrá determinar el comportamiento temporal de la concentración de los radionucleidos en
muestras ambientales o el propio ambiente. El período de semi desintegración radioactiva será
un parámetro fundamental a considerar en planes de monitoreo ambiental. Asimismo, el
decaimiento radioactivo de ciertos elementos naturales da origen a las cadenas radioactivas
naturales, dando origen a una variedad de radionucleidos en el ambiente, por lo que su estudio
es fundamental para predecir qué elementos podemos encontrar. Conocer si las cadenas están en
equilibrio secular o transitorio va a ser fundamental para determinar su actividad.
Problema 1: ¿Cuánto pesa un Ci de 60Co?
Problema 2: Un gramo de Ra tiene una actividad de 1 Ci ¿Cuál es su vida media? ¿y su semi
vida?
Problema 3: En una muestra de suelo se determinó la presencia de distintos elementos
radioactivos: 226Ra, 90Sr y 137Cs. De la tabla de radionucleidos determine su semi vida y el/los
decaimientos que experimentan estos elementos. Calcule la vida media y la constante de
decaimiento radioactivo de cada uno de ellos.
Problema 4: El tritio ( = 0.05545 a-1) experimenta decaimiento . A) Calcule la vida media y
la semi vida, b) Sin utilizar la calculadora determine qué fracción de una muestra de tritio puro
permanecerá sin desintegrarse después de 25 años. C) ¿y luego 37.5 años?
Problema 5: El 228Ac, radionucleido perteneciente a la cadena natural del 232Th, tiene una semi
vida de 6.13 hs. a) determine la constante de desintegración radioactiva . B) Utilizando la tabla
de nucleidos determine el tipo de decaimiento que experimenta. C) ¿Cuánto tardará en
desintegrarse el 95 % de una muestra de este radionucleido?
Problema 6: El 238U es un radionucleido natural que experimenta desintegración alfa, a) ¿En
qué elemento se transforma cuando se produce el decaimiento? B) ¿Cuántas desintegraciones
por segundo se producen en 1 g de 238U? (encuentre de la tabla de nucleidos).
Problema 7: Una muestra de 131I (T1/2=8.04 días) tiene una actividad de 5 mCi en el momento
de ser embarcada y de 3.9 mCi al ser recibida por el laboratorio que la solicitó. ¿Cuánto tiempo
tardó en llegar a destino? ¿Qué tiempo hubiera tardado en llegar si la actividad al llegar era 2.8
mCi?
Problema 8: Los organismos vivos incorporan CO2, donde un 98.89% del carbono es 12C y el
porcentaje restante es de 13C. Cuando los rayos cósmicos llegan a la atmosfera forman 14C y los
organismos alcanzan el equilibrio de su carbono con el atmosférico, teniendo 1.3 átomos de 14C
por 1012 átomos de 12C. Al morir, los organismos dejan de incorporar 14C, cuya concentración
decae en el tiempo por desintegración radioactiva. A) ¿Cuál es la relación 14C/12C en los
organismos vivos? B) ¿Cuál es la actividad específica del 14 C presente en la materia viva? (T1/2 14C = 5730 C). ¿Cómo podría utilizarse este fenómeno para determinar la fecha de muerte de los
organismos? Analice las limitaciones de la técnica.
Problema 9: ¿Cuántos años hace que murió el árbol del que provino un trozo de carbón de 25 g
que hoy presenta una actividad de 250 desintegraciones por minuto?
Problema 10: Una lámina de Ag radiactiva (T½ = 2.4min) se coloca cerca de un contador
Geiger y se observan 1000 cuentas/s en el instante t = 0. a) ¿Cuál es la actividad cuando t = 2.4
min y t =4.8 min? b) Si el rendimiento del conteo (cuentas detectadas/cuentas emitidas) es del
20 %, ¿cuántos núcleos radiactivos existirán en el instante t = 0 y t = 2.4 min? ¿En qué instante
la actividad es de 30 cuentas/s?
Problema 11: La actividad de una fuente radiactiva es 9000 cuentas/s en t = 0 y 10 minutos
después es 1000 cuentas/s.¿Cuáles son la semivida y la constante de desintegración? ¿Cuál será
la actividad 1.5 minutos después?
Problema 12: En la tabla se muestran datos experimentales de la actividad (en Bq) de una
cierta muestra en los tiempos indicados (minutos). Grafique la actividad en función del tiempo,
en escala lineal y en escala logarítmica ¿Cuál es la actividad inicial y la vida media de la
muestra?
Problema 13: Se analizó una muestra para
determinar su actividad total en función del
tiempo. La figura muestra el resultado, donde la
escala vertical es logarítmica. Observando el
grafico, ¿cuántas especies radioactivas están
presentes en la muestra estudiada?
Cadenas radioactivas y equilibrios.
Problema 14: a) Utilizando la Tabla de Radionucleidos, reconstruya la cadena natural de
desintegración radioactiva del 238U, indicando los períodos de semi desintegración de cada
componente de la cadena. b) ¿Por cuantos elementos está compuesto? C) ¿Cuál es el
radionucleido que pone final a la cadena?
Tiempo / actividad Tiempo / actividad Tiempo / actividad Tiempo / actividad Tiempo / actividad Tiempo / actividad Tiempo / actividad
0 39,00
0,5 30,60
1 27,11
1,5 25,38
2 24,33
2,5 23,56
3 22,90
3,5 22,30
4 21,74
4,5 21,21
5 20,70
5,5 20,21
6 19,74
6,5 19,29
7 18,86
7,5 18,45
8 18,04
8,5 17,66
9 17,28
9,5 16,92
10 16,57
10,5 16,23
11 15,91
11,5 15,59
12 15,28
12,5 14,98
13 14,69
13,5 14,41
14 14,13
14,5 13,86
15 13,60
15,5 13,35
16 13,10
16,5 12,86
17 12,62
17,5 12,39
18 12,16
18,5 11,94
19 11,73
19,5 11,52
20 11,31
20,5 11,11
21 10,91
21,5 10,72
22 10,53
22,5 10,35
23 10,16
23,5 9,99
24 9,81
24,5 9,64
25 9,47
25,5 9,31
26 9,15
26,5 8,99
27 8,84
27,5 8,68
28 8,53
28,5 8,39
29 8,24
29,5 8,10
30 7,96
30,5 7,83
31 7,69
31,5 7,56
32 7,43
32,5 7,31
33 7,18
33,5 7,06
34 6,94
34,5 6,82
35 6,71
35,5 6,59
36 6,48
36,5 6,37
37 6,26
37,5 6,16
38 6,05
38,5 5,95
39 5,85
39,5 5,75
40 5,65
41 5,46
42 5,28
43 5,10
44 4,93
45 4,77
46 4,61
47 4,45
48 4,30
49 4,16
50 4,02
51 3,89
52 3,76
53 3,63
54 3,51
55 3,39
56 3,28
57 3,17
58 3,06
59 2,96
60 2,86
61 2,77
62 2,67
63 2,58
64 2,50
65 2,41
66 2,33
67 2,25
68 2,18
69 2,11
70 2,04
71 1,97
72 1,90
73 1,84
74 1,78
75 1,72
76 1,66
77 1,60
78 1,55
79 1,50
80 1,45
81 1,40
82 1,35
83 1,31
84 1,26
85 1,22
86 1,18
87 1,14
88 1,10
89 1,07
90 1,03
91 0,10
92 0,96
93 0,93
94 0,90
95 0,87
96 0,84
97 0,81
98 0,79
99 0,76
100 0,73
110 0,52
120 0,37
130 0,26
140 0,19
150 0,13
160 0,09
170 0,07
180 0,05
0 200 400 600 800
0.01832
0.04979
0.13534
0.36788
1
2.71828
7.38906
Activid
ad
(u
.a)
Tiempo (u.a)
Actividad total de la muestra
Problema 15: Determine el/los tipo de decaimiento que experimenta el 212Bi, radionucleido
perteneciente a la cadena radioactiva del 232Th. ¿En cuál/es elementos se transforma?
Problema 16: Un elemento radioactivo A (T1/2= 1 hora) decae a un elemento B que también es
radioactivo (T1/2= 5 horas). El elemento B decae a un elemento C que es estable. Suponiendo
que inicialmente (t=0) hay 5x1018 núcleos sólo de la especia radioactiva A, a) Escriba las
expresiones matemáticas del número de núcleos de cada especie radioactiva como función del
tiempo. b) ¿para qué tiempo se tiene el mayor número de núcleos de la especie radioactiva B?.
C) Las actividades, ¿Pueden alcanzar algún tipo de equilibrio? Justifique.
Problema 17: a) analizando los períodos de desintegración, determine qué tipo de equilibrio
radioactivo puede establecerse cuando una muestra de 234U (T1/2=2.45x105 años) se va
transformando en 230Th (T1/2=8x104 años). b) Determine la relación alcanzada entre las
actividades de estos radionucleidos.
Problema 18: El 226Ra (T1/2=1600 años) decae a 222Rn (T1/2=3.82 días), quien por emisión se
transforma en 218Po (λ=327.26 d-1). Si se tiene una muestra de 226Ra de actividad inicial de 40
Bq, a) ¿Qué tipo de equilibrio puede alcanzarse entre las actividades del radionucleido padre y
sus hijos? B) Estime gráficamente el tiempo necesario para alcanzar el equilibrio entre el 226Ra y
el 222Rn.
Problema 19: el 226Ra es un radionucleido que existe naturalmente en el suelo. Si se colecta una
muestra de suelo ¿La actividad del 226Ra estará en equilibrio secular con la del 218Po? Justifique.
¿Qué puede hacerse para que las actividades alcancen el equilibrio?
Radioactividad y medio ambiente, curso 2021.
Práctica 4. Reacciones Nucleares
Resumen: Las reacciones nucleares, consideradas como una interacción entre partículas y
núcleos, dan origen a diferentes radionucleidos ambientales, como el 14C, 7Be y 137Cs, y son
también la base para la generación de energía en reactores nucleares. Conociendo la
conformación del núcleo y las partículas podemos avanzar sobre este tema, pudiendo determinar
si el producto de la reacción será o no un elemento radioactivo.
Problema 1: Completar las reacciones nucleares listadas abajo. ¿Cuáles son endotérmicas y
cuáles no? Utilice la aplicación de la IAEA para obtener las masas atómicas necesarias.
a) 1H (n,) b) 2H (n,) c) 7Li (p,n) d) 7Li (p,) e) 9Be (p,d) f) 9Be (d,p)
g) 11B (d,)
Problema 2: Hallar la energía de reacción (Q) para las siguientes reacciones: a) 2H + 2H 3He + n + Q b) 6Li + n 3H + 4He + Q
Utilice la aplicación de la IAEA para obtener las masas atómicas necesarias.
Problema 3: Para el caso de las reacciones endotérmicas del problema 1, determine la energía
cinética mínima con que debe ser enviado el proyectil.
Problema 4: Hallar la energía mínima que debe tener el proyectil para iniciar las
correspondientes reacciones nucleares) Utilice la aplicación de la IAEA para obtener las masas
atómicas necesarias.).
a) P + d → p + p + n
b) 1
0n + 168O → 13
6C + 42He
Problema 5: En el aluminio sólido hay aproximadamente 6x1028 átomos/m3. Un haz de
neutrones de 0.5 MeV incide sobre una lámina de 0.1mm de espesor. Si la sección transversal
de captura para neutrones para esta energía en Al es 2x10-31m2, determinar la fracción de los
neutrones incidentes que son capturados.
Problema 6: Suponga un flujo de 107 n/cm2s atravesando una hoja delgada de Au de 0.03 cm
de espesor. Si luego de atravesarla el flujo es el 82.5% del incidente, calcular la sección eficaz
de la reacción 197Au(n, )198Au que tuvo lugar en el absorbente. Comparar el resultado con el
dato de la tabla de nucleídos.
Problema 7: Considerar la irradiación de CCl4 para producir 35S mediante la reacción 35Cl(n,p)35S con un flujo de neutrones de 109 n/cm2s. La muestra es un cubo de 1 cm de lado y
densidad 1.46 g/cm3. ¿Cuántos átomos de 35S se forman en un día? Secciones eficaces: de
captura del 35Cl = 0.17 b, de captura del C = 0.0045 b (despreciable).
Problema 8: El Cu natural es mezcla de 69% de 63Cu y 31% de 65Cu. Cuando se irradia con
neutrones lentos en el reactor se forman 64Cu (12.7 hs) y 66Cu (5.1 min). a) ¿cuál es la actividad
de cada uno de estos isótopos si se irradia 1 g de Cu con un flujo de neutrones = 109
neutronescm-2 s-1 durante 15 min? b) ¿cuáles son los tiempos para los cuales las actividades de
los nucleídos son máximas?
Radioactividad y medio ambiente, curso 2021.
Práctica 5. Interacción de la radiación con la materia
Resumen: Sabemos que es la radioactividad, que tipos de partículas se emiten y cómo se
comportan temporalmente, pero ¿cómo interactúan con los medios materiales? Este aspecto es
fundamental desde un punto de vista del daño que puede provocar a los seres vivos y materiales,
y además porque es la base de los principios de detección, es decir, de los detectores de
radioactividad.
Problema 1: El alcance de las partículas de 4 MeV en el aire es 2.5 cm (aire = 1.29x10-3
g/cm3). Admitiendo que el alcance es inversamente proporcional a la densidad, hallar el alcance
para las mismas partículas en agua y Pb. El alcance para protones de 6 MeV en el aire es de 45
cm. Hallar el alcance aproximado en agua y Pb.
Problema 2: a) La pérdida de energía por unidad de camino de una partícula cargada pesada
(carga ze) de velocidad v en un material de n átomos por unidad de volumen y número atómico
Z se puede aproximar, para el caso no relativista (partículas cargadas de energía menor a 10
MeV) por la expresión:
con la densidad del medio material de número atómico Z y numero másico A con el que
interactúa la partícula, z el número de protones de la partícula incidente y v su velocidad. I
representa potencial de excitación promedio del material absorbente.
Calcular la pérdida de energía de una partícula de 10 MeV en Al, siendo I = 150 eV.
b) Calcular el número de pares de ión-electrón por milímetro de camino generados por protones
de 2 MeV en gas nitrógeno bajo condiciones normales de presión y temperatura. Suponer I = 80
eV y w = 35 eV.
Problema 3: a) Demuestre que en un mismo medio material las partículas y los protones de la
misma velocidad inicial tienen aproximadamente el mismo rango, independientemente del
medio material considerado. b) ¿Cuál es la velocidad y energía con la que un protón ingresa a
un medio material si en dicho medio tiene aproximadamente el mismo rango que una partícula
de 10 MeV?
c) Un protón y una partícula que inicialmente tienen la misma energía ingresan en un medio
material. Encuentre qué relación existe entre los rangos de ambas partículas para los casos en
que E = 1 MeV y E = 10 MeV.
d) Un protón tiene un rango de 0.1 mm en Al. Encuentre la velocidad de dicho protón al
ingresar al Al.
Problema 4: La sección eficaz de absorción total para rayos en el Pb vale aproximadamente
20 barns a 15 MeV. a) ¿Qué espesor de Pb reducirá la intensidad de los rayos gamma a 1/e? b)
¿Qué espesor reducirá la intensidad en un factor 100?
Problema 5: Un haz de fotones colimados provenientes de una fuente de 137Cs, cuya energía es
de 661.62 KeV, incide sobre tejido muscular. Calcular el porcentaje de fotones que emergen
después de atravesar un espesor de 20 cm. Realizar el mismo cálculo para 20 cm de aire en
condiciones normales.
Problema 6: La sección eficaz de absorción total para rayos γ de 15 MeV en Pb es
aproximadamente 20 barns .¿Qué espesor reducirá la intensidad en un factor 100?.
2
42
2
221-2 4
lngMeVcm1535.0I
vm
Av
czZ
dx
dE e
e
Problema 7: Sea una fuente radiactiva que emite simultáneamente rayos gamma de 0.6 MeV y
1.7 MeV. Si se desea emplear los gammas de más alta energía, evitando la exposición a los
gamma de 0.6 MeV, calcular qué espesor de Al es necesario interponer entre fuente y detector.
Encuentre los datos del coeficiente de atenuaciñon en la página:
https://physics.nist.gov/PhysRefData/Xcom/html/xcom1.html
¿En qué porcentaje se reducirá la intensidad del haz de 1.7 MeV?
Problema 8: Un fotón de energía 662 keV interactúa con un absorbente por efecto Compton,
resultando emitido un fotón a 45o. a) determine las energías del fotón y electrón dispersados. b)
¿Cuál es la máxima energía que puede tener un electrón?
Problema 9: ¿Cuántas colisiones son necesarias para reducir la energía de un neutrón de 1 Mev
a 0.025 eV usando C como moderador? Y en el caso de H?
Problema 10: Suponga que está realizando el monitoreo radiológico en una fábrica utilizando
un detector Geiger Müller. En un cierto punto el contaje observado es considerablemente mayor
que el fondo natural. Una vez que detectó este incremento, ¿se le ocurre alguna estrategia para,
como primera aproximación, saber de qué tipo de radiación se trata? ¿Es esto suficiente para
una evaluación completa?
Problema 11: Utilice la página: https://www.gigaphysics.com/gmtube_lab.htm para simular
diferentes medidas con un Geiger Müller en diferentes condiciones. ¿A que conclusiones llega?
Radioactividad y medio ambiente, curso 2021.
Práctica 6 dosimetría.
Resumen: Sabemos que los seres vivos estamos continuamente expuestos a radioactividad, por
vivir en un planeta radioactivo. Esto implica que recibimos una dosis de radiación, la cual puede
ser estimada, al menos parcialmente, a partir de los niveles de radioactividad en ciertas matrices
ambientales. Estas estimaciones nos permitirán establecer las contribuciones de diferentes
fuentes de radioactividad.
Problema 1: En nuestro país, el consumo medio anual per cápita de leche es 159 L. La tabla
muestra las actividades de 40K en leches de distintas regiones. Utilizando la tabla de coeficientes
de dosis efectiva comprometida dada por “United Nations Scientific Committee on the Effects
of the Atomic Radiation” para infantes, niños y adultos determine la dosis anual por ingesta de 40K proveniente de cada una de las distintas leches y para los tres grupos de edades. ¿Cuál es el
grupo de edad más vulnerable? ¿la dosis absorbida total será mayor o menor que el valor
calculado?
Actividades másicas medias de 40
K en leches de Argentina
Lugar Actividad (Bq/L)
Buenos Aires 53
Santa Fe 66
La Pampa 61
Córdoba 65
Tucumán 59
Mendoza 65
Coeficientes de dosis efectiva para tres grupos de edades. (10-6
Sv/Bq)
Nucleido Infantes niños adultos 40
K 0.042 0.013 0.0062 232
Th 0.45 0.29 0.23 226
Ra 0.96 0.80 0.28 228
Ra 5.7 3.9 0.69 210
Pb 3.6 1.9 0.69 210
Po 8.8 2.6 1.2 129
I 0.22 0.17 0.11 137
Cs 0.012 0.010 0.013 90
Sr 0.073 0.060 0.028 239/240
Pu 0.42 0.30 0.25
Problema 2: Las actividades de distintos nucleídos determinadas en la leche de Buenos Aires
se muestran en la tabla. Determine la dosis anual que recibirá un niño que bebe de esta leche.
¿Cuál es el radionucleido que más aporta a la dosis? ¿Es natural o antropogénico?
Nucleido 232
Th 226
Ra 40
K 137
Cs 228
Ra 210
Pb 210
Po
Actividad másica (Bq/L) 0.02 0.2 53 0.7 0.4 0.03 0.015
Problema 3: Se tomó una muestra de agua de consumo humano de La Plata. Los resultados del
análisis radiológico se dan en la tabla a continuación. El consumo medio de agua en Argentina
es de 2 L/día. Determine la dosis anual absorbida para adultos de la ciudad.
Nucleido 232
Th 226
Ra 40
K 137
Cs 228
Ra
Actividad (mBq/L) 1.15 436 247 Por debajo del límite de
detección
7.32
Problema 4: A partir de las actividades de las cadenas naturales en suelos y del 40K se puede
hacer una estimación de la dosis absorbida a un metro de la superficie del suelo considerando la
radiación proveniente de los primeros 10 cm de suelo:
D(nGy/h) = 0.462xA(238U) + 0.604xA(232Th) + 0.0417xA(40K)
Donde A(238U), A(232Th) y A(40K) son las actividades másicas en Bq/kg de las cadenas del 238U, 232Th y 40K, respectivamente.
También puede estimarse la dosis anual efectiva equivalente (DAEE) a 1 m de altura y
considerando un factor de permanencia en el exterior de 0.2, y un factor de conversión de Gy a
Sv igual a 0.7 Sv/Gy, se puede estimar la dosis anual efectiva equivalente (DAEE):
9( ) 10 24 365 0.2 i i i
i
DEAE Sv x x x x f x A xC
radionucleído fi (nGyh-1/Bqkg-1) Ci (Sv/Gy)
infantes niños adultos
40K 0.0417 0.926 0.803 0.709
232Th 0.604 0.907 0.798 0.695
238U 0.462 0.899 0.766 0.672
Se hizo un análisis radiológico de dos muestras de suelo (0-10 cm de profundidad) tomadas en
la zona lindante a la ciudad de La Plata, cuyos resultados fueron:
Nucleido Actividad muestra1 (Bq/kg) Actividad muestra2 (Bq/kg) 40K 550±12 740±13 238U 57±8 80±9
232Th 35±4 45±4 137Cs 1.9±0.2 3.0±0.3
Calcular la dosis absorbida a un metro del suelo para cada uno de los suelos y la dosis anual
efectiva equivalente para el caso de infantes. ¿Las tasas de dosis determinadas para cada suelo
difieren significativamente? Considere los errores experimentales. ¿Por qué estamos
despreciando la presencia de 137Cs?
En una muestra de suelo superficial de la zona de Lima (cercanías complejo nuclear Atucha) la
actividad determinada del 137Cs fue de 2.3±0.5 Bq/kg, ¿existe contaminación de este suelo por la
presencia del complejo nuclear?