Fisica

EXPOSICIÓN DE FÍSICA iii

TEMA:
FÍSICA NUCLEAR

PROFESOR: PEDRITO TUTIVÉN







Tercer semestre
FÍSICA NUCLEAR

¿Qué es la Física Nuclear?

Es la rama de la Física que estudia la estructura de los núcleos atómicos, que contienen la práctica totalidad de la masa de la materia y donde se producen reacciones que hacen brillar las estrellas o producen energía. Los protones yneutrones que forman el núcleo del átomo se encuentran unidos por la interacción nuclear, de corto alcance. El balance entre la repulsión entre protones y la atracción nuclear de protones y neutrones da lugar a todos los núcleos conocidos.

Para saber cómo aparecen los distintos elementos hemos de conocer cómo se crearon todos los núcleos a partir del hidrógeno primordial que se creó durante elorigen del Universo. En el origen, sólo se creó hidrógeno y algunos núcleos ligeros como el helio. Los núcleos más grandes se crearon en el interior de las estrellas o en fenómenos cataclísmicos como las explosiones de supernovas. Los procesos de creación de núcleos más pesados que el hierro son complejos, ya que estos núcleos no pueden crearse por la mera fusión del combustible nuclear de lasestrellas.
Para estudiar estos procesos y determinar el porqué de las abundancias observadas de los elementos, es preciso recrear en el laboratorio condiciones de temperatura y presión extremas, para poder reproducir las reacciones de creación de núcleos pesados. Estos experimentos se llevan a cabo en instalaciones como ISOLDE en el CERN (Laboratorio Europeo de Física de Partículas), o en FAIR, que seestá construyendo en el GSI en Alemania.
Pero la Física Nuclear no sólo nos permite responder preguntas sobre cómo está formada la materia o cómo ha evolucionado el Universo, sino que recientemente ha permitido el desarrollo de aplicaciones que van desde las terapias y diagnóstico médicos mediante técnicas como la tomografía por emisión de positrones (PET) o la hadronterapia, hasta la generaciónde energía o el análisis de obras de arte. En la actualidad, más de la mitad de los aceleradores de partículas repartidos por el mundo están en hospitales para usarse en Medicina.



ELEMENTOS BÁSICOS DE FÍSICA NUCLEAR

Es una pequeña región central del átomo donde se encuentran distribuidos los neutrones y protones, partículas fundamentales del núcleo, que reciben el nombre de nucleones.ENERGÍA DE ENLACE NUCLEAR
Para explicar la naturaleza de las fuerzas nucleares que mantienen unidas a las partículas dentro de los núcleos, es necesario analizar sus propiedades. En general, un núcleo tiene una masa y está cargado eléctricamente. Además, tiene un tamaño que se puede medir por su radio. Los nucleones se mueven bajo la acción de sus interacciones mutuas y la intensidad de susinteracciones se puede medir por su energía de enlace o energía de ligadura nuclear.
ΔE = Δm · c2
Donde le llamado “defecto de masa” (Δm ) es igual a la masa de los nucleones menos la masa del núcleo.
 
La energía de enlace nuclear, se define como la energía necesaria para separar los nucleones de un núcleo, o bien como la energía que selibera cuando se unen los nucleones para formar el núcleo.
A mayor energía de enlace nuclear más estable será el núcleo.

 
Radiactividad
a) Radiactividad Natural
 
 
En Febrero de 1896, el físico francés Henri Becquerel investigando con cuerpos fluorescentes (entre ellos el Sulfato de Uranio y el Potasio), halló una nueva propiedad de la materia a la que posteriormente Marie Curie llamó"Radiactividad". Se descubre que ciertos elementos tenían la propiedad de emitir radiaciones semejantes a los rayos X en forma espontánea. Tal radiación era penetrante y provenía del cristal de Uranio sobre el cual se investigaba.


Marie y Pierre Curie al proseguir los estudios encontraron fuentes de radiación natural bastante más poderosas que el Uranio original, entre estos el Polonio y el...