{"id":17102,"date":"2020-03-15T01:37:46","date_gmt":"2020-03-15T01:37:46","guid":{"rendered":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/que-es-el-equilibrio-radiactivo-definicion\/"},"modified":"2020-07-02T16:14:55","modified_gmt":"2020-07-02T16:14:55","slug":"que-es-el-equilibrio-radiactivo-definicion","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/es\/que-es-el-equilibrio-radiactivo-definicion\/","title":{"rendered":"\u00bfQu\u00e9 es el equilibrio radiactivo? &#8211; Definici\u00f3n"},"content":{"rendered":"<div class=\"su-quote su-quote-style-default\">\n<div class=\"su-quote-inner su-u-clearfix su-u-trim\">En la f\u00edsica de las desintegraciones nucleares, existe un equilibrio radiactivo cuando un nucleido radiactivo est\u00e1 decayendo a la misma velocidad a la que se produce.\u00a0El equilibrio radiactivo no se establece de inmediato, pero solo tiene lugar despu\u00e9s de un per\u00edodo de transici\u00f3n.\u00a0Dosimetr\u00eda de radiaci\u00f3n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"su-divider su-divider-style-dotted\"><\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<p>En la f\u00edsica de\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/radiation-protection\/radioactivity-nuclear-decay\/\"><strong>las desintegraciones nucleares<\/strong><\/a>\u00a0,\u00a0existe\u00a0un\u00a0<strong>equilibrio radiactivo<\/strong>\u00a0cuando un nucleido radiactivo est\u00e1 decayendo a la misma velocidad a la que se produce.\u00a0El n\u00facleo desintegrante generalmente se conoce como el\u00a0<strong>n\u00facleo padre<\/strong>\u00a0y el n\u00facleo que queda despu\u00e9s del evento como el\u00a0<strong>n\u00facleo hijo<\/strong>\u00a0.\u00a0El n\u00facleo hijo puede ser estable o radioactivo.\u00a0Si es radiactivo, se descompone en un n\u00facleo hijo y as\u00ed sucesivamente.\u00a0Por lo tanto, cada n\u00facleo padre radiactivo puede iniciar una serie de desintegraciones, y cada producto de desintegraci\u00f3n tiene su propia constante de desintegraci\u00f3n caracter\u00edstica.<\/p>\n<p>La concentraci\u00f3n de n\u00facleos hijos en el equilibrio radiactivo depende principalmente de las proporciones de\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/radioactive-decay\/radioactive-decay-law\/half-life\/\">semividas<\/a>\u00a0(o\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/radioactive-decay\/radioactive-decay-law\/decay-constant\/\">constantes de desintegraci\u00f3n<\/a>\u00a0) de los n\u00facleos padres e hijos.\u00a0Como la tasa de producci\u00f3n y la tasa de desintegraci\u00f3n son iguales, el n\u00famero de \u00e1tomos presentes permanece constante a lo largo del tiempo.\u00a0En cualquier caso, no se establece un equilibrio radiactivo de inmediato, sino que solo tiene lugar despu\u00e9s de un\u00a0<strong>per\u00edodo de transici\u00f3n<\/strong>\u00a0.\u00a0Este per\u00edodo es del orden de pocas vidas medias del n\u00facleo m\u00e1s longevo en la cadena de descomposici\u00f3n.\u00a0En el caso de las cadenas de desintegraci\u00f3n radiactiva, se puede establecer un equilibrio radiactivo entre cada miembro de la cadena de desintegraci\u00f3n.<\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/radioactive-equilibrium-equation.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-25266 lazy-loaded\" src=\"http:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/radioactive-equilibrium-equation.png\" alt=\"equilibrio radiactivo - ecuaci\u00f3n\" width=\"170\" height=\"97\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"http:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/radioactive-equilibrium-equation.png\" \/><\/a><\/p>\n<p>Como se escribi\u00f3, la proporcionalidad de las vidas medias es un par\u00e1metro clave, que determina el\u00a0<strong>tipo de equilibrio radiactivo<\/strong>\u00a0:<\/p>\n<ul>\n<li>El equilibrio radiactivo no se establece cuando la vida media del n\u00facleo padre es m\u00e1s corta que la vida media del n\u00facleo hijo.\u00a0En este caso, la tasa de producci\u00f3n y la tasa de desintegraci\u00f3n de cierto miembro de la cadena de desintegraci\u00f3n no pueden ser iguales.<\/li>\n<li><strong>El equilibrio radiactivo secular<\/strong>\u00a0existe cuando el n\u00facleo original tiene una vida media extremadamente larga.\u00a0Este tipo de equilibrio es particularmente importante en la naturaleza.\u00a0A lo largo de los 4.500 millones de a\u00f1os de la historia de la Tierra, especialmente el uranio 238, el uranio 235 y el torio 232 y los miembros de sus cadenas de desintegraci\u00f3n han alcanzado el equilibrio radiactivo entre el n\u00facleo principal y los diversos descendientes.<\/li>\n<li><strong>El equilibrio radiactivo transitorio<\/strong>\u00a0existe cuando la vida media del n\u00facleo padre es m\u00e1s larga que la vida media del n\u00facleo hijo.\u00a0En este caso, el nucleido padre y el nucleido hijo decaen esencialmente a la misma velocidad.<\/li>\n<\/ul>\n<h2>Equilibrio secular<\/h2>\n<p><strong>El equilibrio radiactivo secular<\/strong>\u00a0existe cuando el n\u00facleo original tiene una\u00a0<strong>vida media extremadamente larga<\/strong>\u00a0.\u00a0<strong>El equilibrio secular<\/strong>\u00a0es t\u00edpico de\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/radioactive-decay\/radioactive-decay-chain\/radioactive-series-radioactive-cascade\/\"><strong>las series radiactivas naturales<\/strong><\/a>\u00a0, como la\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/radioactive-decay\/radioactive-decay-chain\/radioactive-series-radioactive-cascade\/thorium-series\/\">serie torio<\/a>\u00a0\u00a0o la\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/radioactive-decay\/radioactive-decay-chain\/radioactive-series-radioactive-cascade\/uranium-series\/\">serie uranio<\/a>\u00a0.\u00a0Para la serie de uranio con uranio-238 (con una vida media de 4,47 mil millones de a\u00f1os), donde todos los elementos de la cadena est\u00e1n en\u00a0<strong>equilibrio secular<\/strong>\u00a0, cada uno de los descendientes ha acumulado una cantidad de equilibrio y toda la descomposici\u00f3n a la tasa establecido por el padre original.\u00a0La \u00fanica excepci\u00f3n es el elemento estable final (plomo-206) en el extremo de la cadena.\u00a0Su n\u00famero de \u00e1tomos aumenta constantemente.\u00a0En cualquier caso, un\u00a0<strong>equilibrio radiactivo.<\/strong>no se establece de inmediato, pero solo tiene lugar despu\u00e9s de un\u00a0<strong>per\u00edodo de transici\u00f3n<\/strong>\u00a0.\u00a0Este per\u00edodo es del orden de pocas vidas medias del n\u00facleo m\u00e1s longevo de la cadena de descomposici\u00f3n (\u00a0<strong><sup>234<\/sup>\u00a0U<\/strong>\u00a0para la\u00a0<strong>serie de uranio<\/strong>\u00a0;\u00a0<sup>231<\/sup>\u00a0Pa para la serie de actinio).\u00a0En el caso de las cadenas de desintegraci\u00f3n radiactiva, se puede establecer un equilibrio radiactivo entre cada miembro de la cadena de desintegraci\u00f3n.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Secular-Equilibrium-Radioactive-Equilibrium.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-large wp-image-25270 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Secular-Equilibrium-Radioactive-Equilibrium-1024x590.png\" alt=\"Equilibrio secular\" width=\"1024\" height=\"590\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Secular-Equilibrium-Radioactive-Equilibrium-1024x590.png\" \/><\/a><\/p>\n<p>Como se puede ver, el\u00a0<strong>equilibrio secular<\/strong>\u00a0es particularmente importante en la naturaleza.\u00a0Durante los 4.500 millones de a\u00f1os de la historia de la Tierra, especialmente el uranio 238, el uranio 235 y el torio 232 y los miembros de sus cadenas de desintegraci\u00f3n han alcanzado el\u00a0<strong>equilibrio radiactivo.<\/strong>entre el n\u00facleo principal y los diversos descendientes.\u00a0Las vidas medias de todos sus descendientes son extremadamente variables, y es dif\u00edcil representar un rango de escalas de tiempo que van desde segundos individuales hasta millones de a\u00f1os.\u00a0Dado que los radiois\u00f3topos hijos tienen vidas medias diferentes, se alcanza el equilibrio secular despu\u00e9s de un tiempo.\u00a0En la cadena de desintegraci\u00f3n larga para un elemento radiactivo natural, como el uranio-238, donde todos los elementos de la cadena est\u00e1n en equilibrio secular, cada uno de los descendientes ha acumulado una cantidad de equilibrio y toda la desintegraci\u00f3n a la velocidad establecida por el padre original\u00a0Si se alcanza el equilibrio, cada is\u00f3topo hijo sucesivo est\u00e1 presente en proporci\u00f3n directa a su vida media (o a su constante de descomposici\u00f3n).<\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/radioactive-equilibrium-equation.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-25266 lazy-loaded\" src=\"http:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/radioactive-equilibrium-equation.png\" alt=\"equilibrio radiactivo - ecuaci\u00f3n\" width=\"170\" height=\"97\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"http:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/radioactive-equilibrium-equation.png\" \/><\/a><\/p>\n<p>Dado que su\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/radiation-protection\/radioactivity-nuclear-decay\/\">actividad<\/a>\u00a0es inversamente proporcional a su\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/radioactive-decay\/radioactive-decay-law\/half-life\/\">vida media<\/a>\u00a0, cada nucleido en la cadena de descomposici\u00f3n finalmente contribuye con tantas transformaciones individuales como la cabeza de la cadena.\u00a0<strong>La cascada radiactiva<\/strong>\u00a0en el equilibrio secular influye significativamente en la radiactividad (\u00a0<strong>desintegraciones por segundo<\/strong>\u00a0) de muestras naturales y materiales naturales.\u00a0Todos los descendientes est\u00e1n presentes, al menos de manera transitoria, en cualquier muestra natural, ya sea de metal, compuesto o mineral.\u00a0Por ejemplo,\u00a0<strong>el uranio 238 puro<\/strong>\u00a0es\u00a0<strong>d\u00e9bilmente radiactivo<\/strong>\u00a0(proporcional a su larga vida media), pero un\u00a0<strong>mineral de uranio<\/strong>\u00a0es aproximadamente\u00a0<strong>13 veces m\u00e1s radiactivo<\/strong>\u00a0(aproximadamente 13 descendientes en la cadena de descomposici\u00f3n) que el metal puro de uranio-238 debido a sus is\u00f3topos hijos (por ejemplo, rad\u00f3n, radio, etc.) que contiene.\u00a0Los is\u00f3topos de radio inestables no solo son importantes emisores de radioactividad, sino que, como la siguiente etapa en la cadena de descomposici\u00f3n, tambi\u00e9n generan rad\u00f3n, un gas radiactivo pesado, inerte y de origen natural.\u00a0Adem\u00e1s, el calor de descomposici\u00f3n del uranio y sus productos de descomposici\u00f3n (por ejemplo, rad\u00f3n, radio, etc.) contribuye al calentamiento del n\u00facleo de la Tierra.\u00a0Junto con el torio y el potasio-40 en el manto de la Tierra, se cree que estos elementos son la principal fuente de calor que mantiene el n\u00facleo de la Tierra l\u00edquido.<\/p>\n<p>El\u00a0<strong>equilibrio secular<\/strong>\u00a0puede interrumpirse ocasionalmente cuando uno de los n\u00facleos intermedios abandona la muestra (por ejemplo, el rad\u00f3n liberado del suelo) donde est\u00e1n confinados sus antepasados.\u00a0Es importante tener en cuenta estas interrupciones locales en el uso de t\u00e9cnicas de citas.\u00a0La interrupci\u00f3n del equilibrio secular tambi\u00e9n influye en la radiactividad del combustible nuclear nuevo.\u00a0La mayor\u00eda de los PWR usan el\u00a0<strong>combustible de uranio<\/strong>\u00a0, que est\u00e1 en forma de\u00a0<strong>di\u00f3xido<\/strong>\u00a0de\u00a0<strong>uranio<\/strong>\u00a0.\u00a0Pero este di\u00f3xido de uranio debe purificarse qu\u00edmicamente y la mayor parte de su cadena de descomposici\u00f3n no est\u00e1 presente en el combustible nuclear nuevo.<\/p>\n<h3><span>Equilibrio radiactivo de uranio-234<\/span><\/h3>\n<p><span>El is\u00f3topo de uranio-234 es miembro de la serie de uranio.\u00a0Este is\u00f3topo tiene una vida media de solo 2.46 \u00d7 10\u00a0<\/span><sup><span>5<\/span><\/sup><span>\u00a0a\u00f1os y, por lo tanto, no pertenece a\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/glossary\/primordial-matter\/\"><span>los nucleidos primordiales<\/span><\/a><span>\u00a0(a diferencia de\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/nuclear-fuel\/uranium\/uranium-235\/\"><sup><span>235<\/span><\/sup><span>\u00a0U<\/span><\/a><span>\u00a0y\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/nuclear-fuel\/uranium\/uranium-238\/\"><sup><span>238<\/span><\/sup><span>\u00a0U<\/span><\/a><span>\u00a0).\u00a0Por otra parte, este is\u00f3topo est\u00e1 todav\u00eda presente en la corteza terrestre, pero esto se debe al hecho de\u00a0<\/span><sup><span>234<\/span><\/sup><span>\u00a0U es un\u00a0<\/span><strong><span>producto de la desintegraci\u00f3n indirecta de\u00a0<\/span><\/strong><strong><sup><span>238<\/span><\/sup><\/strong><strong><span>\u00a0U<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/nuclear-fuel\/uranium\/uranium-238\/\"><sup><span>238<\/span><\/sup><span>\u00a0U<\/span><\/a><span>\u00a0decae a trav\u00e9s de\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/alpha-particle\/\"><span>la desintegraci\u00f3n alfa<\/span><\/a><span>\u00a0en\u00a0<\/span><sup><span>234<\/span><\/sup><span>\u00a0U.\u00a0<\/span><sup><span>234<\/span><\/sup><span>\u00a0U decae a trav\u00e9s de la desintegraci\u00f3n alfa a 230Th, excepto una fracci\u00f3n muy peque\u00f1a (del orden de ppm) de n\u00facleos que se descompone por\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/radioactive-decay\/spontaneous-fission\/\"><span>fisi\u00f3n espont\u00e1nea<\/span><\/a><span>.<\/span><\/p>\n<p><span>En una muestra natural de uranio, estos n\u00facleos est\u00e1n presentes en las proporciones inalterables del\u00a0<\/span><strong><span>equilibrio radiactivo<\/span><\/strong><span>\u00a0de la\u00a0filiaci\u00f3n de\u00a0<\/span><sup><span>238<\/span><\/sup><span>\u00a0U en una proporci\u00f3n de un \u00e1tomo de\u00a0<\/span><sup><span>234<\/span><\/sup><span>\u00a0U para aproximadamente 18 500 n\u00facleos de\u00a0<\/span><sup><span>238<\/span><\/sup><span>\u00a0U. Como resultado de este equilibrio, estos dos Los is\u00f3topos (\u00a0<\/span><sup><span>238<\/span><\/sup><span>\u00a0U y\u00a0<\/span><sup><span>234<\/span><\/sup><span>\u00a0U) contribuyen igualmente a la radioactividad del uranio natural.<\/span><\/p>\n<h2><span>Equilibrio radiactivo transitorio<\/span><\/h2>\n<p><span>El\u00a0<\/span><strong><span>equilibrio radiactivo transitorio<\/span><\/strong><span>\u00a0existe cuando la vida media del n\u00facleo padre es m\u00e1s larga que la vida media del n\u00facleo hijo, pero la concentraci\u00f3n de n\u00facleos padres disminuye significativamente en el tiempo.\u00a0En este caso, el nucleido padre y el nucleido hijo pueden descomponerse esencialmente a la misma velocidad, pero ambas concentraciones de nucleidos disminuyen a medida que disminuye la concentraci\u00f3n de los n\u00facleos padres.\u00a0Al contrario del equilibrio secular, la vida media de los n\u00facleos hijos no es insignificante en comparaci\u00f3n con la vida media de los padres.<\/span><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Transient-Equilibrium-Radioactive-Equilibrium.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-large wp-image-25269 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Transient-Equilibrium-Radioactive-Equilibrium-1024x606.png\" alt=\"Equilibrio transitorio - Equilibrio radiactivo\" width=\"1024\" height=\"606\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Transient-Equilibrium-Radioactive-Equilibrium-1024x606.png\" \/><\/a><\/p>\n<p><span>Un ejemplo de este tipo de proceso de descomposici\u00f3n compuesta es un generador de tecnecio-99m que produce tecnecio-99m para procedimientos de diagn\u00f3stico de medicina nuclear a partir de molibdeno-99.\u00a0La corta vida media de Technetium-99m de 6 horas hace que el almacenamiento sea imposible y har\u00eda que el transporte sea muy costoso.\u00a0Por lo tanto, para fines m\u00e9dicos, el molibdeno-99 se utiliza para producir tecnecio-99m.\u00a0Estos dos is\u00f3topos est\u00e1n en\u00a0<\/span><strong><span>equilibrio transitorio.<\/span><\/strong><span>.\u00a0La constante de descomposici\u00f3n del molibdeno-99 es considerablemente menor que la constante de descomposici\u00f3n del tecnecio-99m.\u00a0Aunque la constante de descomposici\u00f3n del molibdeno-99 es menor, la tasa real de descomposici\u00f3n es inicialmente mayor que la del molibdeno-99 debido a la gran diferencia en sus concentraciones iniciales.\u00a0A medida que aumenta la concentraci\u00f3n de la hija, la tasa de descomposici\u00f3n de la hija se acercar\u00e1 y eventualmente coincidir\u00e1 con la tasa de descomposici\u00f3n del progenitor.\u00a0Cuando esto ocurre, se dice que est\u00e1n en\u00a0\u00a0<\/span><strong><span>equilibrio transitorio<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0En el caso del generador de tecnecio-99m, el equilibrio transitorio ocurre despu\u00e9s de aproximadamente cuatro vidas medias.\u00a0Hoy en d\u00eda, el tecnecio-99m es el elemento m\u00e1s utilizado en medicina nuclear y se emplea en una amplia variedad de estudios de im\u00e1genes de medicina nuclear.<\/span><\/p>\n<p><span>Adem\u00e1s, el equilibrio transitorio puede ser interrumpido ocasionalmente cuando uno de los n\u00facleos intermedios abandona la muestra donde est\u00e1n confinados sus antepasados.<\/span><\/p>\n<p><strong><span>Equilibrio radiactivo transitorio con fuente &#8211; Ejemplo<\/span><\/strong><\/p>\n<p><span>Un ejemplo especial de equilibrio radiactivo son las concentraciones de yodo-135 y\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/reactor-operation\/xenon-135\/\"><span>xen\u00f3n-135<\/span><\/a><span>\u00a0en un\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/nuclear-reactor\/\"><span>reactor nuclear<\/span><\/a><span>\u00a0, pero en este caso, la quema de xen\u00f3n debe tenerse en cuenta.\u00a0Tenga en cuenta que, en este caso especial, la vida media del n\u00facleo padre es m\u00e1s corta que la vida media del n\u00facleo hijo.\u00a0La producci\u00f3n y eliminaci\u00f3n de xen\u00f3n se puede caracterizar por las siguientes\u00a0<\/span><strong><span>ecuaciones diferenciales<\/span><\/strong><span>\u00a0:<\/span><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/xenon-135-iodine-135-equations.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-large wp-image-18440 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/xenon-135-iodine-135-equations-1024x470.png\" alt=\"\" width=\"1024\" height=\"470\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/xenon-135-iodine-135-equations-1024x470.png\" \/><\/a><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/xenon-equilibrium-iodine-equilibrium.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"alignright size-medium wp-image-18429 lazy-loaded\" src=\"http:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/calculation-effective-dose-uniform-300x117.png\" alt=\"equilibrio de xen\u00f3n - equilibrio de yodo\" width=\"300\" height=\"237\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"http:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/calculation-effective-dose-uniform-300x117.png\" \/><\/a><span>Cuando la\u00a0<\/span><strong><span>tasa de producci\u00f3n<\/span><\/strong><span>\u00a0de yodo es igual a la\u00a0<\/span><strong><span>tasa de eliminaci\u00f3n<\/span><\/strong><span>\u00a0de yodo,\u00a0existe\u00a0<\/span><strong><span>equilibrio<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Este equilibrio tambi\u00e9n se conoce como \u00abdep\u00f3sito de xen\u00f3n 135\u00bb, ya que todo este yodo debe sufrir una descomposici\u00f3n del xen\u00f3n.\u00a0En equilibrio, la concentraci\u00f3n de yodo permanece constante y se designa\u00a0<\/span><strong><span>N\u00a0<\/span><\/strong><strong><sub><span>I<\/span><\/sub><\/strong><strong><span>\u00a0(eq)<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0La siguiente ecuaci\u00f3n para la concentraci\u00f3n de equilibrio de yodo se puede determinar a partir de la ecuaci\u00f3n anterior estableciendo\u00a0<\/span><strong><span>dN\u00a0<\/span><\/strong><strong><sub><span>I<\/span><\/sub><\/strong><strong><span>\u00a0\/ dt = 0<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Dado que la concentraci\u00f3n de yodo en equilibrio es proporcional a la velocidad de reacci\u00f3n de fisi\u00f3n, tambi\u00e9n es proporcional al\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/neutron-diffusion-theory\/reactor-thermal-power\/\"><strong><span>nivel de potencia del reactor<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0.<\/span><\/p>\n<p><span>Cuando la\u00a0<\/span><strong><span>tasa de producci\u00f3n<\/span><\/strong><span>\u00a0de xen\u00f3n 135 es igual a la\u00a0<\/span><strong><span>tasa de eliminaci\u00f3n<\/span><\/strong><span>\u00a0,\u00a0tambi\u00e9n existe\u00a0<\/span><strong><span>equilibrio<\/span><\/strong><span>\u00a0para el\u00a0<\/span><strong><span>xen\u00f3n<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0La concentraci\u00f3n de xen\u00f3n permanece constante y se designa\u00a0<\/span><strong><span>N\u00a0<\/span><\/strong><strong><sub><span>Xe<\/span><\/sub><\/strong><strong><span>\u00a0(eq)<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0La siguiente ecuaci\u00f3n (1) para la concentraci\u00f3n de equilibrio de xen\u00f3n se puede determinar a partir de la ecuaci\u00f3n anterior estableciendo\u00a0<\/span><strong><span>dN\u00a0<\/span><\/strong><strong><sub><span>Xe<\/span><\/sub><\/strong><strong><span>\u00a0\/ dt = 0<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Para que el xen\u00f3n 135 est\u00e9 en equilibrio, el yodo 135 tambi\u00e9n debe estar en equilibrio.\u00a0Sustituyendo la expresi\u00f3n para la concentraci\u00f3n de equilibrio de yodo 135 en la ecuaci\u00f3n para xen\u00f3n de equilibrio (1) se obtiene lo siguiente (2).<\/span><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Xenon-Worth-different-power-levels.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"alignright size-medium wp-image-18429 lazy-loaded\" src=\"http:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/calculation-effective-dose-uniform-300x117.png\" alt=\"Xenon Worth - diferentes niveles de potencia\" width=\"300\" height=\"259\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"http:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/calculation-effective-dose-uniform-300x117.png\" \/><\/a><span>De esta ecuaci\u00f3n se puede ver que el valor de equilibrio para el\u00a0<\/span><strong><span>xen\u00f3n 135<\/span><\/strong><span>\u00a0aumenta a medida que aumenta la potencia, porque el numerador es proporcional a la\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/nuclear-engineering-fundamentals\/neutron-nuclear-reactions\/reaction-rate\/\"><span>velocidad de reacci\u00f3n de fisi\u00f3n<\/span><\/a><span>\u00a0.\u00a0Pero el flujo t\u00e9rmico tambi\u00e9n est\u00e1 en el denominador.\u00a0Por lo tanto, a medida que el flujo t\u00e9rmico excede alg\u00fan valor, la\u00a0<\/span><strong><span>combusti\u00f3n de xen\u00f3n<\/span><\/strong><span>\u00a0comienza a dominar, y aproximadamente a 10\u00a0<\/span><sup><span>15<\/span><\/sup><span>\u00a0neutrones.cm\u00a0<\/span><sup><span>-2<\/span><\/sup><span>\u00a0.s\u00a0<\/span><sup><span>-1<\/span><\/sup><span>\u00a0, la concentraci\u00f3n de xen\u00f3n-135 se acerca a un valor l\u00edmite.\u00a0En la siguiente figura se ilustran las concentraciones de equilibrio de yodo 135 y xen\u00f3n 135 en funci\u00f3n del flujo de neutrones.<\/span><\/p>\n<h2><span>Ecuaciones de Bateman<\/span><\/h2>\n<p><span>En f\u00edsica, las\u00a0<\/span><strong><span>ecuaciones de Bateman<\/span><\/strong><span>\u00a0son un conjunto de ecuaciones diferenciales de primer orden, que describen la evoluci\u00f3n en el tiempo de las concentraciones de nucleidos en cadena de desintegraci\u00f3n lineal o en serie.\u00a0El modelo fue formulado por Ernest Rutherford en 1905 y la soluci\u00f3n anal\u00edtica para el caso de desintegraci\u00f3n radiactiva en una cadena lineal fue provista por Harry Bateman en 1910. Este modelo tambi\u00e9n puede usarse en c\u00f3digos de agotamiento nuclear para resolver problemas de desintegraci\u00f3n y transmutaci\u00f3n nuclear.<\/span><\/p>\n<p><span>Por ejemplo, ORIGEN es un sistema de c\u00f3digo de computadora para calcular la acumulaci\u00f3n, descomposici\u00f3n y procesamiento de materiales radiactivos.\u00a0ORIGEN utiliza un m\u00e9todo exponencial matricial para resolver un gran sistema de ecuaciones diferenciales ordinarias acopladas, lineales y de primer orden (similar a las\u00a0<\/span><strong><span>ecuaciones de Bateman<\/span><\/strong><span>\u00a0) con coeficientes constantes.<\/span><\/p>\n<p><span>Las\u00a0<\/span><strong><span>ecuaciones de Bateman<\/span><\/strong><span>\u00a0para el caso de desintegraci\u00f3n radiactiva de la serie n-nucleidos en cadena lineal que describe las concentraciones de nucleidos son las siguientes:<\/span><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Bateman-Equations-definition.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-large wp-image-25271 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Bateman-Equations-definition-1024x597.png\" alt=\"Ecuaciones de Bateman\" width=\"1024\" height=\"597\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Bateman-Equations-definition-1024x597.png\" \/><\/a><\/p>\n<p><strong><span>Ecuaciones de Bateman para la transmutaci\u00f3n nuclear<\/span><\/strong><\/p>\n<figure id=\"attachment_18460\" class=\"wp-caption alignright\" aria-describedby=\"caption-attachment-18460\"><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Fuel-Depletion-Isotopic-Changes.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-18461 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Fuel-Depletion-Isotopic-Changes-300x226.png\" alt=\"Agotamiento de combustible - Cambios isot\u00f3picos\" width=\"300\" height=\"226\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Fuel-Depletion-Isotopic-Changes-300x226.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-18460\" class=\"wp-caption-text\"><span>Cambios isot\u00f3picos del 4% de combustible de uranio-235 en funci\u00f3n del consumo de combustible.<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<p><span>Como se escribi\u00f3, este modelo tambi\u00e9n se puede usar en\u00a0<\/span><strong><span>c\u00f3digos de agotamiento nuclear<\/span><\/strong><span>\u00a0para resolver problemas de\u00a0<\/span><strong><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/reactor-operation\/fuel-burnup\/nuclear-transmutation\/\"><span>transmutaci\u00f3n nuclear<\/span><\/a><\/strong><span>\u00a0y\u00a0<\/span><strong><span>descomposici\u00f3n<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0En caso de transmutaci\u00f3n, las constantes de desintegraci\u00f3n que rigen las\u00a0<\/span><strong><span>ecuaciones de Bateman<\/span><\/strong><span>\u00a0para un caso de desintegraci\u00f3n se sustituyen por constantes de transmutaci\u00f3n.\u00a0Por la constante de transmutaci\u00f3n \u03bb\u00a0<\/span><sub><span>i, j<\/span><\/sub><span>\u00a0entendemos la probabilidad de la\u00a0producci\u00f3n de\u00a0<\/span><em><span>i n<\/span><\/em><span>\u00a0nucleidos por unidad de tiempo a partir de la\u00a0destrucci\u00f3n\u00a0de los\u00a0<\/span><em><span>j<\/span><\/em><span>\u00a0\u00e9simos, como resultado de la interacci\u00f3n nuclear con todo el espectro de part\u00edculas que interact\u00faan o debido a la desintegraci\u00f3n nuclear natural.<\/span><\/p>\n<p><span>Estas ecuaciones se usan generalmente para la evoluci\u00f3n exacta de los cambios isot\u00f3picos en el combustible nuclear durante el agotamiento del combustible.\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/reactor-operation\/fuel-burnup\/fuel-depletion-isotopic-changes-2\/\"><span>El agotamiento de combustible<\/span><\/a><span>\u00a0generalmente se modela matem\u00e1ticamente como un conjunto de ecuaciones diferenciales conocidas como\u00a0<\/span><strong><span>ecuaciones de evoluci\u00f3n<\/span><\/strong><span>\u00a0.<\/span><\/p>\n<p><span>Referencia especial: Jerzy Cetnar, Soluci\u00f3n general de ecuaciones de Bateman para transmutaciones nucleares.\u00a0Annals of Nuclear Energy 33 (2006).\u00a0Enero de 2006.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<p>&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;.<\/p>\n<p>Este art\u00edculo se basa en la traducci\u00f3n autom\u00e1tica del art\u00edculo original en ingl\u00e9s. Para m\u00e1s informaci\u00f3n vea el art\u00edculo en ingl\u00e9s. Puedes ayudarnos. Si desea corregir la traducci\u00f3n, env\u00edela a: translations@nuclear-power.com o complete el formulario de traducci\u00f3n en l\u00ednea. Agradecemos su ayuda, actualizaremos la traducci\u00f3n lo antes posible. Gracias.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>En la f\u00edsica de las desintegraciones nucleares, existe un equilibrio radiactivo cuando un nucleido radiactivo est\u00e1 decayendo a la misma velocidad a la que se produce.\u00a0El equilibrio radiactivo no se establece de inmediato, pero solo tiene lugar despu\u00e9s de un per\u00edodo de transici\u00f3n.\u00a0Dosimetr\u00eda de radiaci\u00f3n En la f\u00edsica de\u00a0las desintegraciones nucleares\u00a0,\u00a0existe\u00a0un\u00a0equilibrio radiactivo\u00a0cuando un nucleido radiactivo &#8230; <a title=\"\u00bfQu\u00e9 es el equilibrio radiactivo? &#8211; Definici\u00f3n\" class=\"read-more\" href=\"http:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/es\/que-es-el-equilibrio-radiactivo-definicion\/\" aria-label=\"M\u00e1s en \u00bfQu\u00e9 es el equilibrio radiactivo? &#8211; Definici\u00f3n\">Leer m\u00e1s<\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[50],"tags":[],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v15.4 - https:\/\/yoast.com\/wordpress\/plugins\/seo\/ -->\n<title>\u00bfQu\u00e9 es el equilibrio radiactivo? - Definici\u00f3n<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"En la f\u00edsica de las desintegraciones nucleares, existe un equilibrio radiactivo cuando un nucleido radiactivo est\u00e1 decayendo a la misma velocidad a la que se produce. 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