FSICA NUCLEAR Y DE

PARTCULAS

DE QU ESTN HECHAS

LAS COSAS?

Quarks Neutrn Electrn

MATERIA ~ 10-9 m TOMO ~ 10-10 m NCLEO ~ 10-14 m NUCLEN ~ 10-15 m

Protn tomo

Rutherford encontr que el ncleo tiene un radio que es decenas

de miles de veces menor que el del tomo mismo.

Propiedades de los ncleos

1. Los experimentos muestran que un ncleo se puede modelar

como una esfera de radio R que depende de la cantidad de

nucleones (neutrones y protones) presentes en el ncleo.

2. A la cantidad de nucleones se conoce como nmero nucletico

(tambin llamada nmero de masa).

3. La masa del neutrn y del protn son ambas aproximadamente

iguales a 1u. Donde u est en unidades de masa atmica

unificada.

ncleoundeRadioARR 3/10

mR 150 102.1 kgu 271066.11

Densidad nuclear

El volumen de un ncleo es proporcional a A. As, todos los

ncleos tienen aproximadamente la misma densidad.

ncleoundeRadioARR 3/10

mR 150 102.1

Ejemplo:

Determinar el radio, la masa aproximada y la densidad aproximada

del ncleo de la clase ms comn de hierro con un nmero de masa

de 56.

Tabla peridica

Nclidos e istopos 1. Ncleo: Protn y neutrn.

2. En un tomo neutro, el ncleo esta rodeado por un electrn por

cada protn que tenga.

3. La cantidad de protones en un ncleo es el nmero atmico Z.

4. La cantidad de neutrones es el nmero neutrnico o nmero de

neutrones N. Entonces:

5. A una sola especie nuclear que tenga valores especficos tanto

de Z como de N se le llama nclido o nucleido.

6. Los nclidos que tengan la misma Z pero distinto N, se llaman

istopos de ese elemento.

7. Diversos istopos de un elemento tienen propiedades diferentes:

puntos de fusin, ebullicin, etc.

masadeNmeroNZA

Tabla de los Elementos

Nclidos e istopos

Neutrones

Tabla de

Istopos

Spin de rotacin del Electron

El electrn gira en

su eje como la

tierra.

momento

Spin magntico

ms Electrones, protones y

neutrones son partculas

de spin -1/2 .

Los experimentos con estos giros de spin se conocen como

resonancia magntica nuclear. Es la base de la obtencin de

imgenes de resonancia magntica nuclear (medicina).

Energa de enlace: Energa que se debe agregar a un ncleo para

separarlo en los protones y neutrones que lo conforman.

Fuerza nuclear: Fuerza que une protones y neutrones.(interaccin

fuerte).

Casi el 90% de los nclidos conocidos en la naturaleza no son

estables (radiactivos), cuando stos decaen y forman otros nclidos

suelen emitir partculas alfa y beta.

Partcula alfa: Es un ncleo 2HeFormada por dos protones y dos

neutrones es un ncleo estable. Su capacidad de penetracin es

pequea.

Partcula beta: Es un electrn que sale despedido de

una desintegracin beta. Si un tomo emite una partcula beta, su

carga elctrica aumenta en una unidad positiva y el nmero de masa

no vara. El electrn emitido proviene del ncleo del tomo

(transformacin entre quarks) y no de un orbital de ste.

Radiactividad: Estructuras inestables que se desintegran para

formar otros nclidos, emitiendo radiacin electromagntica.

Partcula gamma: Constituida por fotones y generada por

elementos radiactivos, es un tipo de radiacin ionizante capaz de

penetrar en la materia ms profundamente que la radiacin alfa y

la beta. Energa 10keV y 5MeV.

Partcula Alfa

Partcula Beta menos

(electrn)

Antineutrino

Partcula Beta ms

(positrn)

Neutrino

Rayo Gamma

(Fotn)

A, Z A, Z-1

A, Z+1

A-4, Z-2 A, Z

A, Z

A, Z A, Z

Radiacin

QU ES CAPAZ DE ATRAVESAR LA RADIACIN?

ALFA

BETA

GAMMA

NEUTRN

Papel Cobre Hormign Plomo

RADIACTIVIDAD NATURAL

Los elementos radiactivos

naturales se encuentran

distribuidos en forma

bastante uniforme en las

rocas y suelos de la corteza

terrestre, la cual est

constituida principalmente

por basalto y granito

Nucleo Smbolo Vida Media

Uranio-235 235U 7.04 x 108 aos

Uranio-238 238U 4.47 x 109 aos

Torio-232 232Th 1.41 x 1010 aos

Radio-226 226Ra 1.60 x 103 aos

Radn-222 222Rn 3.82 das

Potasio-40 40K 1.28 x 109 aos

Principales Radionucleidos