*Física nuclear*
*El Núcleo Atómico:
Toda la materia esta compuesta de diferentes combinaciones de por lo menos tres partículas fundamentales: Protones, neutrones y electrones.
Partículas fundamentales
Partícula símbolo Masa Kg. Carga. c
Electrón e 9.1*10 ala -31 -1.6*10 ala -19
Protón P 1.675*10 ala -27 1.6*10 ala -19
Neutrón n 1.675*10 ala -27 0
*Los Elementos:
El numero atómico Z de un elemento es igual al numero de protones que hay en el núcleo de un átomo de ese elemento.
El numero de masa A de un elemento es igual al numero total de protones y neutrones que hay en se núcleo.
*La Unidad de Masa Atómica:
Las masas tan pequeñas de las partículas nucleares hacen necesario una unidad de masa extremadamente pequeña. Los científicos expresan las masas atómicas y nucleares en unidades de masa atomica (U).
Una unidad de masa atómica (1U) es exactamente igual a un doceavo de la masa de la forma más abundante del átomo del carbón.
*Isótopos:
Los isótopos son átomos que tienen el mismo número atómico Z pero diferentes números de masa A.
La comprobación experimental de existencia de isótopos se realiza con un espectrómetro de masas.
*Defecto de Masa y Energía de Enlace:
El defecto de masa se define como la aferencia entre la masa en reposo de un núcleo y la suma de las masas en reposo de los nucleones que lo forman.
La energía de enlace de un núcleo se define como la energía requerida para separar un núcleo en los nucleones que la forman.
*Radiactividad:
La intensa fuerza nuclear mantiene a los nucleones unidos al núcleo, logra superar la fuerza de repulsión de coulomb que ejercen los protones. Sin embargo el equilibrio de fuerzas no siempre se conserva. Y algunas veces ciertas partículas o fotones son emitidas desde el núcleo de los átomos. Se dice que dichos núcleos inestables son radiactivos y tienen una propiedad que se conoce como la radiactividad.
Existen tres formas principales de emisión radiactiva del núcleo atómico:
1.-Partículas alfa. (α): Una partícula alfa es el núcleo de un átomo de helio y consta de dos protones y dos neutrones. Tiene una carga de +2e y una masa de 4.001506 u.
2.-Partículas beta (β): la partícula beta negativa es simplemente un electrón de carga –e y una masa igual a 0.00055 u y una partícula beta positiva, tanbien llamada positrón, tiene la misma masa que un electrón, pero carga opuesta (+e).
3.-Rayos gamma (γ): un rayo gamma es una onda electromagnética de alta energía semejante al calor y ala luz, pero de una frecuencia mucho mayor. Estos rayos no tienen carga o masa en reposo.
*Decaimiento Radiactivo:
La emisión de una partícula alfa 42α reduce el número de protones en el núcleo padre en 2 y el número de nucleones en el 4.
Formula
La diferencia en energía es extraer principalmente como una energía cinética impartida a la partícula alfa. La energía cinética de retroceso del átomo producido, con mucha mayor masa, es comparativamente más pequeña.
En una emisión beta, negativa, un neutrón es reemplazado por un protón. El número atómico Z se incrementa en 1 y el número de masa no cambia
Formula
En la emisión de positrón (beta positiva), un protón del núcleo decae en un neutrón y un positrón.
El numero atómico Z disminuye en 1 y el duermo de masa A no cambia.
Formula
*Vida Media:
Un cure (ci.) es la actividad de un material radiactiva que decae con una rapidez de 3.7*10 ala 10 desintegraciones por segundo.
La vida media T1/2 de un isótopo radiactivo es el lapso en que decae la mitad de sus núcleos inestables.
*Reacciones Nucleares:
En una reacción nuclear, los núcleos, la radiación o los nucleones chocan para formar diferentes núcleos. Radiación y nucleones.
Leyes de conservación:
Conservación de la carga: la carga total de un sistema no puede ni aumentar ni disminuir en una reacción nuclear.
Conservación de nucleones: el número total de nucleones en la interacción debe permanecer inalterado.
Conservación de la masa-energía: la masa- energía total de un sistema debe permanecer inalterado en una reacción nuclear.
*Fisión Nuclear:
Siempre que la abrasión de un neutrón que ingresa origina que un núcleo se divida en dos núcleos más pequeños, la reacción se denomina fisión nuclear y los núcleos producidos se llamen fragmentos de fisión.
La fisión nuclear es el proceso por el cual los núcleos pesados se dividen en dos o más núcleos de números de masa intermedios.
*Reactores Nucleares:
Un reactor nuclear es un dispositivo que controla la fisión nuclear de material radiactivo, produciendo nuevas sustancias radiactivas y grandes cantidades de energía.
*Fusión nuclear:
En nuestro análisis acerca del defecto de masa, se calculo en 28.3 MeV la energía liberada en al formación de He a partir de sus nucleones componentes. A esta unión de núcleos ligeros para formar un solo núcleo pesado se le denomina fusión nuclear.
martes, 8 de junio de 2010
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