Fisica moderna reactores nucleares

EQUIPO 1
FISICA MODERNA N4

6-1 REACTORES NUCLEARES
La primera investigación en física nuclear se baso en los materiales que son naturalmente radioactivos fue usada como fuente de partículas alfa, que a la vez se utilizo para bombardear otro núcleo.
Alrededor de 1930, los físicos empezaron a diseñar y edificar partículas de altas energías tales como electrones, protones, deuterones, e ionesde helio, como algo notable para la producción de alta energía de rayos X.

6-2 DESCUBRIEMIENTO DE LA DESINTEGRACION ARTIFICIAL
La transmutación artificial de un elemento en otro, fue llevada por primera vez y de manera definitiva por Rutherford, en un tipo muy simple de experimento.
Una cámara fue llenada con gas nitrógeno. Una lamina de plata, que era bastante gruesa y no permitía absorberlas partículas alfa, se coloco sobre el lado abierto de la cámara.
Una cortina de sulfuro de sodio S se instalo en el exterior de la cámara que está abierta, y un microscopio M se utilizo para observar algunos chispazos ocurridos en la cortina S. Los chispazos fueron observados cuando la cámara se coloco con nitrógeno, pero cuando este se reemplazo por oxigeno o dióxido de carbón, los chispazos nofueron observados en la cortina S.
Rutherford concluyo que los chispazos fueron producidos por la alta energía de las partículas expelidas del nitrógeno en el núcleo, como resultado del bombardeo de este núcleo por las partículas alfa.

6.3 DESINTEGRACIÓN NATURAL
La reacción nuclear es el proceso donde el núcleo interactúa por medio de colisiones. Las reacciones nucleares son de dos tipos:1.- Los que producen un cambio en el número atómico y forman un elemento diferente al original.

2.- Aquellas que producen un isotopo del elemento original.

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, las partículas gamma son ondas electromagnéticas.

Muchas reaccionesnucleares suponen dos etapas distintas. En la primera etapa, una partícula incidente golpea un núcleo o blanco, y ambas partículas se combinan para generar un nuevo núcleo llamado núcleo compuesto.

Fisión Nuclear

Es una moderna fuente de energía que se efectúa con el rompimiento de un núcleo pesado,( por ejemplo en las armas de fisión nuclear se utilizan elementos pesados como el uranio 235y el plutonio 239) en dos o más componentes con una correspondiente liberación de energía.

Fusión Nuclear

Se realiza de manera diferente, en lugar de dividir átomos pesados en otros más ligeros, se fusionan átomos de hidrogeno para formar otros mayores, lo cual ofrece una cantidad de energía mayor aun que la de una reacción de fisión.

Se necesita una temperatura de millones de grados.También en lugar de hidrogeno, es posible utilizar dos de sus isotopos, deuterio y tritio de los cuales es más fácil obtener energía.

6-4 VALOR DE UNA REACCIÓN NUCLEAR

El balance de la masa – energía a partir de la conservación de la masa – energía da

[pic]

Donde [pic], [pic] y [pic] son las energías de reposo de la bala, el blanco, la partícula producto y del núcleo en retroceso,respectivamente. El valor Q de la reacción es la energía disponible de la diferencia en masa que hay entre la bala mas el blanco y la partícula producto mas el valor en retroceso. Entonces, el valor de Q es:

[pic]

Cuando la masa de entrada es mayor que la masa de salida, [pic] mayor [pic], parte de la masa se pierde en forma de energía, la cual fue creada a expensas de la masa perdida.

Laenergía creada es la diferencia entre la energía cinética de salida y la energía cinética de entrada. Una transformada de masa de energía ocurre de acuerdo con la ecuación:

[pic]

6-5 ENERGÍAS CINÉTICAS EN LOS MARCOS DEL LABORATORIO Y DEL CENTRO DE MASA

En el marco de referencia del centro de masa, tome lugar como observador en el centro de masa de las partículas.

En el marco de...