Fisica Nuclear

FÍSICA NUCLEAR

2º Bachillerato

Tema 9: Física Nuclear

9.1.- Introducción
En 1895, el físico alemán W.K. Roentgen (1845-1923), en el transcurso de su estudio sobre descargas eléctricas en gases, descubrió la existencia de una radiación invisible muy penetrante que era capaz de ionizar el gas y provocar fluorescencia en él. Puesto que se desconocía el origen de esta radiación, le dio elnombre de rayos X. En 1896 el físico francés A. H. Becquerel (1852-1908), observó que unas placas fotográficas que había guardado en un cajón envueltas en papel oscuro estaban veladas. En el mismo cajón había guardado un trozo de mineral de Uranio. Becquerel comprobó que lo sucedido se debía a que el Uranio emitía una radiación mucho más penetrante que los rayos X. Acababa de descubrir laradiactividad. La radiactividad es la propiedad que presentan determinadas sustancias, llamadas sustancias radiactivas, de emitir radiaciones capaces de penetrar en cuerpo opacos, ionizar el aire, impresionar placas fotográficas y excitar la fluorescencia de ciertas sustancias.

9.2.- Historia: Modelos atómicos
Desde la Antigüedad, el ser humano se ha cuestionado de qué estaba hecha la materia. Unos400 años antes de Cristo, el filósofo griego Demócrito consideró que la materia estaba constituida por pequeñísimas partículas que no podían ser divididas en otras más pequeñas. Por ello, llamó a estas partículas átomos, que en griego quiere decir "indivisible". Demócrito atribuyó a los átomos las cualidades de ser eternos, inmutables e indivisibles. Sin embargo las ideas de Demócrito sobre lamateria no fueron aceptadas por los filósofos de su época y hubieron de transcurrir cerca de 2200 años para que la idea de los átomos fuera tomada de nuevo en consideración. Año Científico Descubrimientos experimentales Durante el s.XVIII y principios del XIX algunos científicos habían investigado distintos aspectos de las reacciones químicas, obteniendo las llamadas leyes clásicas de la Química.John Dalton
© Raúl González Medina P-1

Modelo atómico La imagen del átomo expuesta por Dalton en su teoría atómica, para explicar estas leyes, es la de minúsculas partículas esféricas, indivisibles e inmutables, iguales entre sí en cada elemento químico.

1808

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2º Bachillerato

1897

Demostró que dentro de los átomos hay unas partículas diminutas, con carga eléctricanegativa, a las que se llamó electrones.

De este descubrimiento dedujo que el átomo debía de ser una esfera de materia cargada positivamente, en cuyo interior estaban incrustados los electrones. (Modelo atómico de Thomson.) Dedujo que el átomo debía estar formado por una corteza con los electrones girando alrededor de un núcleo central cargado positivamente. (Modelo atómico de Rutherford.)J.J. Thomson Demostró que los átomos no eran macizos, como se creía, sino que están vacíos en su mayor parte y en su centro hay un diminuto núcleo.

1911

E. Rutherford Espectros atómicos discontinuos originados por la radiación emitida por los átomos excitados de los elementos en estado gaseoso. Propuso un nuevo modelo atómico, según el cual los electrones giran alrededor del núcleo en unosniveles bien definidos. (Modelo atómico de Bohr.)

1913

Niels Bohr

9.2.1.- Estructura del átomo: Partículas subatómicas

me  9,1·1031 kg  . Interviene en las  19 qe  1,602·10 C  reacciones químicas, radiación térmica, efecto fotoeléctrico...

Corteza atómica: Formada por electrones



0 1

e





Núcleo: Formado por:
mp  1,6725·1027 kg  1,0073 uma protones p  19 qp  1,602·10 C  27  m  1,6748·10 kg  1,0086 uma 1 neutrones 0 n  n qn  0 C 

 



1 1





 

Características del núcleo:   Tamaño: Radio ~ 10-15 m (1/100000 veces el tamaño del átomo); R = 1,4 · 10-15 · A1/3 (m) Densidad: d ~ 1,5·1018 kg/m3

Número atómico ( Z ): nº de protones. Caracteriza al elemento químico Número másico( A ): nº de...