Problema 5 de Física de la Selectivitat 2020

Setembre 2020, Sèrie 4 · Proves d'accés a la universitat (PAU) de Catalunya.

Temes: Física relativista, quàntica i nuclear

Enunciat

P5) La datació per carboni 14 és una eina molt útil per a estimar l'edat de restes òssies o fòssils. Aquesta tècnica es basa en el cicle següent: Un nucli de nitrogen 14, ¹N, captura un neutró provinent de rajos còsmics de l'espai, allibera un protó i es converteix en carboni 14. El carboni 14 forma molècules de CO₂ que són absorbides per les plantes. Quan els animals mengen, les plantes incorporen el carboni 14. Quan un animal mor, ja no incorpora més carboni 14. A partir d'aquest punt el contingut de carboni 14 disminueix progressivament i es converteix en nitrogen 14. a) Escriviu la reacció nuclear mitjançant la qual el nitrogen 14 es transforma en carboni 14 per l'efecte dels rajos còsmics. Justifiqueu si la reacció absorbeix o allibera energia. [1,25 punts] b) Al laboratori es comparen dues mostres òssies d'elefant. La mostra A és d'un individu mort recentment i la mostra B té datació desconeguda. Sabent que la mostra B conté un 23% menys de carboni 14 que la mostra A, quina edat té aquesta mostra? [1,25 punts] DADES: Període de semidesintegració del carboni 14: 5730 anys. Masses (en unitats de massa atòmiques): Neutró 1,008 664 9 u Protó 1,007 276 47 u Nitrogen 14 14,003 074 u Carboni 14 14,003 241 u

Les imatges de l'enunciat i la solució d'aquest problema són a la web.

• Problema anterior de l'examen
• Problema següent de l'examen
• Tot l'examen de Física 2020 (Setembre 2020, Sèrie 4)