El nucle

 EL NUCLEO
1) Núcleos naturales : formación y desintegración
Los núcleos están formados por protones y neutrones. Estos no se juntan en forma arbitraria, solo lo hacen en determinadas proporciones. No existe un núcleo con un protón y diez neutrones; sin embargo existe con 13 protones y 14 neutrones(Al27).

















Los núcleos seautodestruyen o desintegran emitiendo uno o varios nucleones, transformándose en otros núcleos, en forma espontánea. Ejemplo: el U238(padre), emite un conjunto de 2 protones y 2 neutrones, y se convierte en Th234(hijo).


















Actualmente, se han identificado 325 núcleos en la naturaleza, de los cuales 274 son estables (no sufren transformación alguna); los 51 restantesson inestables,(se desintegran o autodestruyen ).

2) Núcleos Artificiales : formación y desintegración
Los núcleos artificiales se forman bombardeando núcleos con partículas nucleares. Bombardeando hojas de aluminio con núcleos de Helio se obtiene P30 ( no existe en la naturaleza):

13AI27 + 2He4 ──────> 0n1 + 15P30

Ahora se conocen más de 1 500 núcleos (325 son naturales) quepertenecen a 107 elementos químicos(90 naturales y 17 artificiales)

Los núcleos artificiales se autodestruyen o desintegran de la misma forma que los núcleos naturales

3) Clasificación de los núcleos.- Los 1 500 núcleos conocidos pueden clasificarse en cuatro grupos : Isótopos; Isótonos; Isóbaros; e Isómeros.

Isótopos: Son núcleos con igual cantidad de protones, pero
diferentecantidad de neutrones









Isótonos: Son núcleos con diferente cantidad de protones, pero con igual cantidad de neutrones
14Si30 15P31
(14p+16n) (15p+16n)

Isóbaros: Son núcleos con igual cantidad de nucleones








Isómeros: Núcleos con la misma cantidad de protones y neutrones,pero que se encuentran en diferente nivel de energía

84Po211 84Po211m


4)Niveles de Energía de los Núcleos
Es similar al concepto de niveles de energía aplicado a los electrones. El nivel de energía de un núcleo puede variar debido, entre otros factores, a la emisión de partículas (con su origen en el concepto de energía de enlace); y, a la emisión defotones gama (con su origen en el nivel de energía del núcleo).

Energía de Enlace.-Es la que mantiene unidos a los nucleones. Estos, cualquiera sea su carga eléctrica, se atraen fuertemente cuando están a cortas distancias (10-13 cm). Para protones a gran distancia las fuerzas nucleares son prácticamente nulas.

La energía de enlace se demuestra comparando la masa de un núcleo de He4(mi=4,0026u), con la masa de 2 protones y 2 neutrones pesados separadamente (2mp+2mn=2x1,0073+2x1,0087 = 4,0320u). La diferencia de masa (defecto de masa)m = 4,0320 - 4,0026 = 0,0294u, se ha convertido en la energía que mantiene unidos a los 4 nucleones, y por ello se denomina "energía de enlace". Ee =mc2.





















-Energía de enlace por nucleón.- Se obtiene dividiendo laenergía de enlace entre el número de nucleones; y se expresa mediante
Een = {[Zmp+(A-Z)mn - M]/A} x 931,5 ;
graficando ésta expresión se constata que en los núcleos ligeros los nucleones son poco ligados; la máxima Een es  8,8MeV para valores de A50, y corresponde a los núcleos más abundantes en el universo; la Een decrece lentamente para A>50.
El gráfico de la Een sugiere dosprocesos para liberar energía de los núcleos. El primero uniendo núcleos ligeros(fusión). El segundo dividiendo núcleos muy pesados(fisión). Se puede estimar la energía que se desprende de tales reacciones nucleares. Supóngase, por ejemplo, que el núcleo de Uranio 235(Een=7,6MeV) se fisiona en dos fragmentos de similar masa, es decir, de 118u y 117u(Een8,5MeV). La diferencia entre las Een es de...