Problema resuelto de Física: Radiactividad y desintegraciónSelectividad (PAU) · Comunitat Valenciana 2017 · Julio · Opción B

Fuerza eléctrica. Una partícula de carga $q$ en un campo $\vec E$ sufre $\vec F = q\,\vec E$, con aceleración $\vec a = (q/m)\,\vec E$. Si entra perpendicular al campo, describe una parábola que se curva en el sentido de esa fuerza, tanto más cuanto mayor sea $q/m$.

Radiación $\alpha$. Son núcleos de helio, ${}^{4}_{2}\text{He}$ (dos protones y dos neutrones), con carga $+2e$. La fuerza va en el mismo sentido que el campo: se desvían hacia la placa negativa.

Radiación $\beta^-$. Son electrones, ${}^{\;\,0}_{-1}e$, emitidos por el núcleo al transformarse un neutrón en un protón; su carga es $-e$. La fuerza va en sentido contrario al campo: se desvían hacia la placa positiva. Su masa es unas 7300 veces menor que la de una partícula $\alpha$ y su carga la mitad, así que $q/m$ es muchísimo mayor y se desvían mucho más que las $\alpha$.

Radiación $\gamma$. Es radiación electromagnética de muy alta energía: fotones, sin carga ni masa. No sufren fuerza eléctrica y no se desvían: siguen en línea recta.

Esquema. Entre dos placas paralelas, con $\vec E$ vertical hacia abajo (placa positiva arriba, negativa abajo), un haz que entra horizontal desde la izquierda se separa en tres: el $\gamma$ sigue recto; el $\alpha$ se curva poco hacia abajo, en el sentido de $\vec E$; y el $\beta^-$ se curva mucho hacia arriba, en contra de $\vec E$.