Problema resuelto de Física: Radiactividad y desintegraciónSelectividad (PAU) · Comunitat Valenciana 2022 · Junio

Conservación del número másico y del número atómico.$$A:\quad 60 = 60 + a\ \Longrightarrow\ a = 0\qquad\qquad Z:\quad 27 = 28 + b\ \Longrightarrow\ b = -1$$Identificación de X. Una partícula con $A = 0$ y carga $-1$ es un electrón, ${}^{0}_{-1}e$: la desintegración es beta menos ($\beta^-$). Dentro del núcleo un neutrón se transforma en un protón, que se queda (por eso $Z$ sube de 27 a 28 sin que cambie $A$), y un electrón, que sale despedido. (En la reacción completa sale también un antineutrino electrónico, sin carga ni número másico, que no altera el balance.)

Energía emitida en un segundo. En cada segundo se emiten $N = 10^{10}$ fotones de $1{,}17\,\text{MeV}$ y otros tantos de $1{,}33\,\text{MeV}$. La potencia es la energía emitida por unidad de tiempo:$$P = \frac{N\,(E_1 + E_2)}{t} = \frac{10^{10}\,(1{,}17 + 1{,}33)\,\text{MeV}}{1\,\text{s}} = 2{,}5\cdot10^{10}\,\text{MeV/s}$$Paso a watios. Con $1\,\text{eV} = 1{,}6\cdot10^{-19}\,\text{J}$, $1\,\text{MeV} = 1{,}6\cdot10^{-13}\,\text{J}$:$$P = 2{,}5\cdot10^{10}\cdot1{,}6\cdot10^{-13} = 4{,}0\cdot10^{-3}\,\text{W}$$