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Minigenerador de Isótopos 137Cs-137Ba

• Se usan un minigenerador de 137Cs-137mBa de color azul y un diluyente para extraer el Bario del generador.
• El diluyente se encuentra en un frasco grande de color marrón y se vierte en un bote de plástico semitransparente hasta su raya azul.
• Se utiliza un detector Geiger conectado a un contador de impulsos integral para medir la radiación.
• Se necesita un vaso pequeño para recoger la disolución radiactiva de Bario.
• El detector Geiger se conecta a un contador de impulsos integral mediante un cable para suministrar alta tensión y transmitir los impulsos eléctricos.
• Se recomienda usar guantes de plástico para proteger la piel y trabajar sobre una bandeja para evitar derrames.

Vida Media del 137mBa

• Para determinar la vida media del 137mBa se realiza una medición de la actividad del Bario en el vaso durante cuatro minutos, tomando medidas cada medio minuto.
• Se registra el número de cuentas en cada intervalo de tiempo y se resta de las cuentas acumuladas en la medida anterior, obteniendo el número de cuentas por medio minuto.
• La radiación de fondo se mide durante 5 minutos y se resta de las cuentas obtenidas para cada intervalo de tiempo.
• Los datos se representan gráficamente con el logaritmo neperiano del número de cuentas por minuto en función del tiempo.
• La pendiente de la línea de ajuste es la constante de desintegración, y su inversa es la vida media.
• El periodo de semidesintegración T1/2 se obtiene a partir de los datos y se compara con el valor real.

Equilibrio Secular

• Se introduce el diluyente en el minigenerador y se deja que se produzca el equilibrio secular.
• El diluyente arrastra el Bario del generador pero se forma de nuevo a partir del padre 137Cs, variando en el transcurso del tiempo.
• Se coloca el minigenerador diluido delante del detector y se registra el número de cuentas por unidad de tiempo en función del tiempo.
• Las cuentas registradas son debido a la desintegración del 137mBa.

Cámara de Ionización

• La cámara de ionización se utiliza para medir la intensidad de la corriente producida por la radiación.
• Se utiliza una fuente de 226Ra con un alcance de unos pocos centímetros en aire.
• Se pueden observar la saturación y la geometría de la cámara de ionización.
• La cámara de ionización se utiliza para medir la vida media del gas 220Rn (Torón).
• El Torón se introduce en la cámara desde un bote con arenillas de Torio 232Th.
• La intensidad del corriente se mide en función del tiempo, y se determina el período de semidesintegración del 220Rn.
• La intensidad de la corriente es proporcional a la actividad dentro de la cámara.

Aplicaciones

• La emisión gamma con un retardo permite disponer de emisores gamma puros en medicina nuclear.
• El equilibrio secular se usa en datación geocronológica.

Minigenerador de Isótopos 137Cs-137mBa

• El minigenerador de isótopos 137Cs-137mBa se utiliza para estudiar la vida media del 137mBa y el equilibrio secular.
• El minigenerador es de color azul y contiene 137Cs. Se utiliza un diluyente para arrastrar el Bario del minigenerador.
• Se utiliza un detector Geiger conectado a un contador de impulsos integral para detectar la radiación gamma del 137mBa.
• El botón sensitivity del contador debe estar al tope según las agujas del reloj.
• Se recomienda usar guantes de plástico y trabajar sobre una bandeja para proteger la piel y evitar derrames.

Vida Media del 137mBa

• La vida media del 137mBa se determina realizando una serie de medidas de la radiación gamma emitida.
• Se comienza midiendo la radiación de fondo durante 5 minutos.
• Luego se vierte el diluyente en el bote de plástico hasta su raya azul y se presiona el bote para que el diluyente arrastre el Bario del minigenerador.
• Se coloca el vaso con la dilución delante del detector y se registra el número de cuentas cada medio minuto durante 4 minutos.
• Se resta cada medida de las cuentas acumuladas de la medida inmediatamente anterior para obtener el número de cuentas durante cada intervalo de tiempo.
• La pendiente de la gráfica del logaritmo neperiano del número de cuentas por minuto en función del tiempo es la constante de desintegración y su inversa es la vida media.

Equilibrio Secular

• El equilibrio secular se observa al estudiar la formación del 137mBa a partir del 137Cs.
• El 137Cs se desintegra en 137mBa, que a su vez se desintegra en 137Ba.
• Se registra la actividad del minigenerador diluído cada 15 segundos durante los primeros 3 minutos y cada medio minuto después hasta un tiempo de 800 segundos.
• Se representan gráficamente las diferencias de cuentas consecutivas en función del tiempo.
• El equilibrio secular se alcanza después de aproximadamente dos vidas medias.

Cámara de Ionización

• La cámara de ionización es un recinto que contiene aire en el que se recolectan las cargas producidas por la radiación.
• Se utiliza un amplificador para medir la corriente continua generada por la llegada de las partículas alfa.
• La corriente medida en amperios es igual al producto del selector de escala del amplificador multiplicado por el valor en voltios del galvanómetro.

Curva de Saturación

• La corriente en la cámara de ionización depende de la tensión aplicada entre los electrodos.
• A mayor tensión aplicada, más cargas son recolectadas hasta llegar a un valor constante o de saturación.
• Se utiliza una fuente de 226Ra para realizar las medidas de la curva de saturación.

Geometría

• Se utiliza la cámara abierta con tapa desplazable para medir la dependencia de la corriente de saturación con la geometría de la cámara.
• Se realizan dos medidas de la intensidad para dos valores de la distancia de la fuente a la tapa.
• La distancia menor debe ser de 1.5 a 2 cm y la distancia mayor puede ser la de la tapa completamente arriba.

Aplicaciones

• El equilibrio secular se utiliza en datación geocronológica.
• El hecho de que algunos núcleos hijo emitan la radiación gamma con un retardo ofrece la posibilidad de disponer de emisores gamma puros en medicina nuclear.
• Los datos obtenidos se utilizan para calcular la vida media del 137mBa y del Torón (220Rn).

Informe

• Se debe presentar un informe con los siguientes datos:
  • Valor de la radiación de fondo.
  • Gráfica del Ln del número de cuentas (impulsos) por unidad de tiempo en función del tiempo y tabla de valores para 137mBa.
  • Semivida T1/2 en minutos comparada con la real.
  • Gráfica del número de cuentas por unidad de tiempo en función del tiempo y tabla de valores para el equilibrio secular.
  • Curva de saturación de la cámara de ionización.
  • Intensidades de corriente para las dos geometrías.
  • Gráfica del Ln de la intensidad de corriente en función del tiempo y tabla de valores para 220Rn, expresando T1/2 en segundos comparada con la real.

Este cuestionario cubre el uso del minigenerador de isótopos 137Cs-137mBa y cómo medir la vida media del 137mBa. Aprenderás sobre el equipo necesario, las medidas de seguridad y el procedimiento para la medición de actividad. Ideal para estudiantes de química y física que deseen profundizar en el tema de la radiactividad.