loss fisicos nucleares
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Publicado: 4 de septiembre de 2014
Colisión inelástica[editar]
La física nuclear incluye también el estudio de las reacciones nucleares: el uso de proyectiles nucleares para convertir un tipo de núcleo en otro. Si, por ejemplo, se bombardea el sodio con neutrones, parte de los núcleos estables Na capturan estos neutrones para formar núcleos radiactivos ²Na:
\hbox{Na}\;+\;2\hbox{n}^{0}\;\to\;^{A+2}\hbox{Na}\;+\;\gammaEstas reacciones se estudian colocando muestras dentro de los reactores nucleares para producir un flujo alto de neutrones (número elevado de neutrones por unidad de área).
Los núcleos también pueden reaccionar entre ellos pero, si están cargados positivamente, se repelen entre sí con gran fuerza. Los núcleos proyectiles deben tener una energía lo bastante alta como para superar la repulsión yreaccionar con los núcleos blanco. Los núcleos de alta energía se obtienen en los ciclotrones, en los generadores de Van de Graaff y en otros aceleradores de partículas.
Una reacción nuclear típica es la que se utilizó para producir artificialmente el elemento siguiente al uranio (238U), que es el elemento más pesado existente en la naturaleza. El neptunio (Np) se obtuvo bombardeando uranio condeuterones (núcleos del isótopo hidrógeno pesado, 2H) según la reacción:
{}_{92}^{238}\text{U} + {}_1^2\text{H} \to\; {}_{93}^{239}\text{Np} + \hbox{n}
Colisión elástica[editar]
Desintegración nuclear[editar]
Artículos principales: Desintegración alfa, Desintegración beta y Radiación gamma.
Véase también: Partículas elementales
Los núcleos atómicos consisten en protones, cargadospositivamente y neutrones sin carga. El número de protones de un núcleo es su número atómico, que define al elemento químico. Todos los núcleos con 11 protones, por ejemplo, son núcleos de átomos de sodio (Na). Un elemento puede tener varios isótopos, cuyos núcleos tienen un número distinto de neutrones. Por ejemplo, el núcleo de sodio estable contiene 12 neutrones, mientras que los que contienen 13neutrones son radiactivos. Esos isótopos se anotan como {}_{11}^{23}Na y {}_{11}^{24}Na, donde el subíndice indica el número atómico, y el superíndice representa el número total de nucleones, es decir, de neutrones y protones. A cualquier especie de núcleo designada por un cierto número atómico y de neutrones se le llama nucleido.
Los nucleidos radiactivos son inestables y sufren una transformaciónespontánea en nucleidos de otros elementos, liberando energía en el proceso (véase Radiactividad).
Esas transformaciones incluyen la desintegración alfa, que supone la emisión de un núcleo de helio ({}_{2}^{4}He^{+2}), y la desintegración beta (que puede ser β- o β+). En la desintegración β- un neutrón se transforma en un protón con la emisión simultánea de un electrón de alta energía y unantineutrino electrónico. En la desintegración β+ un protón se convierte en un neutrón emitiendo un positrón.
Por ejemplo, el 24Na sufre una desintegración β- formando el elemento superior, el magnesio:
{}_{11}^{24}Na \to\; {}_{12}^{24}Mg + \beta + \bar{\nu}_e
La radiación gamma es radiación electromagnética de alta frecuencia (y por tanto energía). Cuando se produce la desintegración α o β, elnúcleo resultante permanece a menudo en un estado excitado (de mayor energía), por lo que posteriormente se produce la desexcitación emitiendo rayos gamma.
Al representar la desintegración de un nucleido radiactivo se debe determinar también el perioLa física nuclear es una rama de la física que estudia las propiedades y el comportamiento de los núcleos atómicos. En un contexto más amplio, sedefine la física nuclear y de partículas como la rama de la física que estudia la estructura fundamental de la materia y las interacciones entre las partículas subatómicas. Asimismo, la física nuclear es conocida mayoritariamente por la sociedad, por el aprovechamiento de la energía nuclear en centrales nucleares y en el desarrollo de armas nucleares, tanto de fisión como de fusión nuclear....
La física nuclear incluye también el estudio de las reacciones nucleares: el uso de proyectiles nucleares para convertir un tipo de núcleo en otro. Si, por ejemplo, se bombardea el sodio con neutrones, parte de los núcleos estables Na capturan estos neutrones para formar núcleos radiactivos ²Na:
\hbox{Na}\;+\;2\hbox{n}^{0}\;\to\;^{A+2}\hbox{Na}\;+\;\gammaEstas reacciones se estudian colocando muestras dentro de los reactores nucleares para producir un flujo alto de neutrones (número elevado de neutrones por unidad de área).
Los núcleos también pueden reaccionar entre ellos pero, si están cargados positivamente, se repelen entre sí con gran fuerza. Los núcleos proyectiles deben tener una energía lo bastante alta como para superar la repulsión yreaccionar con los núcleos blanco. Los núcleos de alta energía se obtienen en los ciclotrones, en los generadores de Van de Graaff y en otros aceleradores de partículas.
Una reacción nuclear típica es la que se utilizó para producir artificialmente el elemento siguiente al uranio (238U), que es el elemento más pesado existente en la naturaleza. El neptunio (Np) se obtuvo bombardeando uranio condeuterones (núcleos del isótopo hidrógeno pesado, 2H) según la reacción:
{}_{92}^{238}\text{U} + {}_1^2\text{H} \to\; {}_{93}^{239}\text{Np} + \hbox{n}
Colisión elástica[editar]
Desintegración nuclear[editar]
Artículos principales: Desintegración alfa, Desintegración beta y Radiación gamma.
Véase también: Partículas elementales
Los núcleos atómicos consisten en protones, cargadospositivamente y neutrones sin carga. El número de protones de un núcleo es su número atómico, que define al elemento químico. Todos los núcleos con 11 protones, por ejemplo, son núcleos de átomos de sodio (Na). Un elemento puede tener varios isótopos, cuyos núcleos tienen un número distinto de neutrones. Por ejemplo, el núcleo de sodio estable contiene 12 neutrones, mientras que los que contienen 13neutrones son radiactivos. Esos isótopos se anotan como {}_{11}^{23}Na y {}_{11}^{24}Na, donde el subíndice indica el número atómico, y el superíndice representa el número total de nucleones, es decir, de neutrones y protones. A cualquier especie de núcleo designada por un cierto número atómico y de neutrones se le llama nucleido.
Los nucleidos radiactivos son inestables y sufren una transformaciónespontánea en nucleidos de otros elementos, liberando energía en el proceso (véase Radiactividad).
Esas transformaciones incluyen la desintegración alfa, que supone la emisión de un núcleo de helio ({}_{2}^{4}He^{+2}), y la desintegración beta (que puede ser β- o β+). En la desintegración β- un neutrón se transforma en un protón con la emisión simultánea de un electrón de alta energía y unantineutrino electrónico. En la desintegración β+ un protón se convierte en un neutrón emitiendo un positrón.
Por ejemplo, el 24Na sufre una desintegración β- formando el elemento superior, el magnesio:
{}_{11}^{24}Na \to\; {}_{12}^{24}Mg + \beta + \bar{\nu}_e
La radiación gamma es radiación electromagnética de alta frecuencia (y por tanto energía). Cuando se produce la desintegración α o β, elnúcleo resultante permanece a menudo en un estado excitado (de mayor energía), por lo que posteriormente se produce la desexcitación emitiendo rayos gamma.
Al representar la desintegración de un nucleido radiactivo se debe determinar también el perioLa física nuclear es una rama de la física que estudia las propiedades y el comportamiento de los núcleos atómicos. En un contexto más amplio, sedefine la física nuclear y de partículas como la rama de la física que estudia la estructura fundamental de la materia y las interacciones entre las partículas subatómicas. Asimismo, la física nuclear es conocida mayoritariamente por la sociedad, por el aprovechamiento de la energía nuclear en centrales nucleares y en el desarrollo de armas nucleares, tanto de fisión como de fusión nuclear....
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