Un átomo eléctricamente neutro es aquel que posee el mismo número de protones y electrones. Otra característica importante del átomo es su masa o peso atómico. El número de protones (Z) determina el número atómico y es constante para cada elemento, es decir, lo define. El número de neutrones puede variar, por lo tanto su número másico (A): suma de protones y neutrones, puede variar. La notación empleada es la siguiente:

De acuerdo a lo anterior, podemos completar la tabla  con las siguientes cifras:

Los procesos de fisión y fusión nuclear son inversos. Mientras la fisión nuclear genera energía mediante la división de núcleos de átomos, el proceso de fusión nuclear libera energía cuando dos núcleos se fusionan para formar un nuevo átomo.

Entre las principales diferencias y características de ambos procesos se encuentran:

La reacción de fusión genera del orden de 4 veces más energía que la fisión.
La reacción nuclear de fusión no contamina tanto como la de fisión, eliminado el peligro de los residuos radioactivos.
La fisión necesita como materia prima, un elemento  de difícil producción, como es el Uranio enriquecido.

Los postulados de Neils Bohr indican que:

Los electrones orbitan el átomo en niveles discretos y cuantizados de energía, es decir, no todas las órbitas están permitidas, tan solo un número finito de estas.
Los electrones pueden saltar de un nivel electrónico a otro sin pasar por estados intermedios.
El salto de un electrón de un nivel cuántico a otro implica la emisión o absorción de un único cuanto de luz (fotón),  cuya energía corresponde a la diferencia de energía entre ambas órbitas.

Las órbitas permitidas tienen valores discretos o cuantizados del momento angular orbital L, de acuerdo con la siguiente ecuación: 

El período de semi-desintegración corresponde al tiempo requerido por el elemento para decaer a la mitad de su cantidad original, es decir, el tiempo necesario para que el número de átomos sea la mitad de la cantidad inicial.

En caso supuesto, el número total de átomos es de 120 y su período de vida media es de cuatro segundos, entonces,  a los primeros cuatro segundos quedarán 60 átomos sin desintegrar, a los 8seg habrá 30 y a los 12seg quedarán 15 átomos sin desintegrar. En consecuencia, se tardará 12 segundos en reducir de 120 a 15 átomos.

Si bien la gran mayoría de los exámenes radiológicos no constituyen un riesgo para el feto en desarrollo, podría haber una pequeña probabilidad de que causen una enfermedad grave u otra complicación. El riesgo depende de la etapa del embarazo y del tipo de rayos X. Los estudios de ultrasonido, por ejemplo, no usan rayos X, y nunca se ha demostrado que tengan potencial de ser peligrosos para el embarazo. Los estudios radiológicos de la cabeza, brazos, piernas y tórax, en general,  no exponen directamente al bebé a los rayos X, y el tecnólogo que hace el examen toma precauciones especiales para asegurar que el bebé de la paciente embarazada no quede expuesto directamente.

Las ondas electromagnéticas no necesitan un medio material, es decir, se pueden propagar a través del espacio vacío. Estas ondas viajan a una velocidad aproximada de 300.000 km/s, velocidad inalcanzable para las ondas mecánicas. Las ondas electromagnéticas son la consecuencia de la interacción de los campos eléctricos y magnéticos oscilatorios que son perpendiculares entre sí y a su vez, perpendiculares a la dirección de propagación de la onda; esto significa que las ondas electromagnéticas son de naturaleza transversal, en cambio las ondas mecánicas, pueden ser longitudinales, como el sonido o transversales, como las que se producen en la superficie del agua.

Respuesta correcta: Alternativa E.

Las ondas electromagnéticas son semejantes, solo difieren en su longitud de onda  y su frecuencia  , las que se relacionan por la expresión . Sus longitudes de onda van desde billonésimas de metro hasta muchos kilómetros. La radiación electromagnética se puede ordenar en un espectro que se extiende desde ondas de frecuencias muy elevadas (longitudes de onda pequeñas,  como es el caso de la radiación gamma) hasta frecuencias muy bajas (onda corta de radio y onda larga). La luz visible es solo una pequeña parte del espectro electromagnético Lo anterior nos indica que el espectro es más amplio en las radiaciones infrarrojas y ultravioletas.

Respuesta correcta: Alternativa B.

En la figura, se visualiza el orden de frecuencias de las ondas electromagnéticas, por lo tanto,  el orden correcto corresponde a Ondas de radio, Luz infrarroja y rayos X.

Respuesta correcta: Alternativa D.

Demócrito fue un filósofo contemporáneo de Sócrates al que se le considera el último representante de los presocráticos. Según su pensamiento filosófico (atomista), la materia está constituida por pequeñísimas partículas,  llamadas átomos,  que son cualitativamente iguales, pero difieren entre sí por  la figura y el peso. Al lado de los átomos,  se encuentra un espacio vacío, concebido como un espacio inmaterial, sin el el cual no podría producirse el movimiento evidente. En consecuencia, la idea de átomo es atribuida a Demócrito.

Respuesta correcta: Alternativa A.

Según el  modelo de Thomson,  las partículas deberían  atravesar la lámina de oro sin ser desviadas, obteniéndose una imagen limpia de la trayectoria. Sin embargo,  los resultados no fueron los esperados; a pesar de que la mayoría de las partículas atravesaban la lamina sin ser desviadas, había un número apreciable de ellas que se desviaban e incluso,  algunas rebotaban.

Rutherford concluyó que el átomo no podía ser como Thomson pensaba, sino que debía tener un núcleo de gran peso y de carga positiva,  capaz de desviar el haz de partículas positivas lanzadas contra la lámina de oro.

Respuesta correcta: Alternativa E.

La idea de que el átomo estaba constituido por partículas positivas y negativas ya estaba considerada en los modelos anteriores.

Uno de los problemas no solucionados por Rutherford es que los electrones, al emitir energía,  debieran colapsar sobre el núcleo en breves instantes de tiempo. Según Bohr, cuando el electrón se mueve sobre una de sus órbitas,  no irradia energía; asimismo,  podrá saltar espontáneamente de una órbita a otra más cercana al núcleo. Luego, las ideas II, III y IV constituyen  nuevos aportes a la teoría atómica. . Por lo tanto la alternativa correcta es D.

Respuesta correcta: Alternativa D.

En mecánica cuántica, el principio de indeterminación de Heisenberg afirma que no se puede determinar, simultáneamente y con precisión exacta, ciertos pares de variables físicas, como son, por ejemplo, la posición y la cantidad de movimiento de un objeto dado. En palabras sencillas, cuanta mayor certeza se busca en la determinación de  la posición de una partícula, menos se conoce su cantidad de movimiento lineal.

El principio de incertidumbre es inherente al universo, no al experimento ni a la sensibilidad del instrumento de medida.

Respuesta correcta: Alternativa C.

El número de protones (Z) determina el número atómico y es constante para cada elemento, es decir, lo define. El número de neutrones puede variar, por lo tanto,  su número másico A, que corresponde a la suma de protones y neutrones también puede variar. La notación empleada es la siguiente: .

Luego,  significa que el número atómico Z es 17 y su número másico A=35=Z+nº neutrones, entonces   posee 18 neutrones. Por otra parte, al ser el átomo eléctricamente neutro, el número de electrones corresponde al número de protones, es decir, 17 electrones.

Respuesta correcta: Alternativa B.

Los rayos alfa corresponden a  partículas formadas por dos protones y dos neutrones. Poseen una masa de 4 uma y una carga igual a +2., siendo idéntica a un núcleo de Helio. Se representa mediante:. Lo anterior, permite establecer que son de gran peso y de carga eléctrica positiva. Estas partículas poseen un gran poder ionizante, es decir, al chocar con los electrones periféricos de un átomo, pueden arrancarlos,  provocando que el átomo se ionice. Por lo tanto, la alternativa correcta es A.

Respuesta correcta: Alternativa A.

Aunque las diversas afirmaciones se relacionan con el concepto de período de semi-desintegración, este concepto específico está asociado al tiempo requerido por el átomo para decaer a la mitad de su cantidad original, es decir, el tiempo necesario para que el número de átomos sea la mitad de la cantidad inicial. Matemáticamente se expresa por  con λ: constante de desintegración.

Además, el período de semi-desintegración es aproximadamente el 69,3% de la vida media.

Respuesta correcta: Alternativa C.