Reacciones Nucleares

Reactores nucleares.
La primera investigación en física nuclear se basó en los materiales que son naturalmente radiactivos. Una muestra de material radioactivo fue usada como fuente de partículas alfa, que a la vez se utilizó para bombardear otro núcleo. Tales experimentos, realizados por Rutherford y sus colaboradores dieron una idea exacta del pequeño tamaño del núcleo, lo cual condujo a lateoría nuclear del átomo. Después de tales experimentos, se realizaron ensayos para romper el núcleo. El primer experimento que contribuyó a la comprensión de la desintegración del núcleo fue hecho por el mismo Rutherford en 1919, con partículas alfa como proyectiles.
Descubrimiento de la desintegración artificial.
La transmutación artificial de un elemento en otro, el sueño de alquimistas porsiglos, fue llevada a cabo por primera vez y de manera definitiva por Rutherford, en un tipo muy simple de experimento.


La cámara C fue llenada con un gas de nitrógeno. Una lámina de plata F, que era bastante gruesa y no permitía absorber las partículas alfa, se colocó sobre un lado abierto de la cámara. Una cortina de sulfuro de sodio S se instaló en el exterior de la cámara que estáabierta, y un microscopio M se utilizó para observar algunos chispazos ocurridos en la cortina S. Los chispazos fueron observados cuando la cámara se colocó con nitrógeno, pero cuando éste se reemplazó por oxígeno o dióxido de carbono, los chispazos no fueron observados en la cortina S. Rutherford concluyó que los chispazos fueron producidos por la alta energía de las partículas expelidas del nitrógenoen el núcleo, como resultado del bombardeo de este núcleo por las partículas alfa.
Los experimentos de deflexión magnética indicaron que estas partículas son núcleos de hidrógeno o protones. Asimismo, los experimentos más recientes de Rutherford y Chadwick mostraron que estos núcleos expelen protones que tienen una extensión arriba de 40 cm en el aire. Otro elemento ligero en la extensión deboro o potasio también fue desintegrado por bombardeo con partículas alfa. Desde entonces, las partículas usadas como proyectiles son útiles y encauzan la desintegración de algunos elementos. La desintegración del núcleo también tiene que ser estudiada con la cámara de nube de Wilson. Una de las primeras de estas investigaciones fue realizada por Blackett, quien fotografió las huellas de laspartículas alfa en una cámara de nube de Wilson que contenía cerca de 90% de nitrógeno y 10% de oxígeno. La mayoría de las huellas fotografiadas son típicas huellas de partículas alfa. Algunas de las huellas fueron observadas al ser bifurcadas, indicando que un choque elástico tiene que formar una distancia entre una partícula alfa y un núcleo de nitrógeno. La partícula más fuerte produce más iones parespor cm de trayectoria y así se forma una huella ancha.
Desintegración Natural.
En forma general, reacción nuclear es el proceso donde el núcleo interactúa por medio de colisiones.
Las reacciones nucleares son de dos tipos:
1. Las que producen un cambio en el número atómico y forman un elemento diferente al original.
2. Aquellas que producen un isótopo del elemento original.

Ladesintegración de un radioisótopo se efectúa durante la emisión de diversas partículas o radiaciones. La radiación emitida es de tres tipos principales: alfa, beta y gamma. Las partículas alfa son núcleos de helio, las partículas beta son deuterones de origen nuclear y las radiaciones gamma son ondas electromagnéticas. Muchas reacciones nucleares suponen dos etapas distintas. En la primera etapa, unapartícula incidente golpea a un núcleo o blanco, y ambas partículas se combinan para generar un nuevo núcleo llamado núcleo compuesto.
El núcleo compuesto no tiene “memoria” de cómo se formó, puesto que los nucleones se encuentran mezclados sin tener en cuenta su origen, y la energía que aporta la partícula incidente se reparte entre todos ellos. Este núcleo se forma de diversas maneras. La...