![Page 1: FÍSICA NUCLEAR Física 2n Batxillerat...Tota forma de matèria que existeix a l'univers prové de la combinació de 103 àtoms diferents. El 99% de la matèria de tot l'univers està](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022050221/5f66fe0e8dc4c53ee016aa93/html5/thumbnails/1.jpg)
Tota forma de matèria que existeix a l'univers prové de la combinació de 103
àtoms diferents. El 99% de la matèria de tot l'univers està formada per àtoms
d'hidrogen. L'1% restant el constitueixen els 102 elements restants.
En tots els àtoms trobem:
Càrrega
umes
kg
Nucli
Protons
+1,66·10-19 C
1,0071
1,6724·10-27
Neutrons
-
1,0085
1,6747·10-27
Escorça
Electrons
-1,66·10-19 C
0,0005485
9,018·10-31
Massa
FÍSICA NUCLEAR Física 2n Batxillerat
![Page 2: FÍSICA NUCLEAR Física 2n Batxillerat...Tota forma de matèria que existeix a l'univers prové de la combinació de 103 àtoms diferents. El 99% de la matèria de tot l'univers està](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022050221/5f66fe0e8dc4c53ee016aa93/html5/thumbnails/2.jpg)
• Nombre atòmic : Nombre de protons que té un àtom. S’indica per Z.
• Nombre màssic : Nombre de protons i neutrons que hi ha dins del nucli d’un
àtom. S’indica per A.
Així doncs per a identificar els àtoms usarem el següent esquema: XA
Z
on X representa el símbol de l'àtom.
Per exemple:
- L’hidrogen té un protó en el nucli i cap neutró. Segons la configuració anterior
s’escriurà com:
H1
1El carboni té 6 protons i 6 neutrons en el nucli. Segons la configuració anterior
s’escriurà com:
C12
6
FÍSICA NUCLEAR Física 2n Batxillerat
![Page 3: FÍSICA NUCLEAR Física 2n Batxillerat...Tota forma de matèria que existeix a l'univers prové de la combinació de 103 àtoms diferents. El 99% de la matèria de tot l'univers està](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022050221/5f66fe0e8dc4c53ee016aa93/html5/thumbnails/3.jpg)
• Isòtop : Àtom que presenta un nombre de neutrons diferent al normalitzat.
• Tots els àtoms d’un mateix element tenen el mateix nombre de protons.
• El nombre de neutrons pot diferir per als àtoms del mateix element. Aleshores
parlarem d’isòtops.
EXEMPLE
H11Àtom d’hidrogen amb un protó i cap neutró al nucli. És el
normalitzat
H2
1
Àtom amb un protó i un neutró al nucli. Aquest àtom és un
isòtop del primer.
H3
1
Àtom amb un protó i dos neutrons al nucli. Aquest àtom és
un isòtop del primer.
DEUTERI
TRITI
• El nombre d’electrons i el nombre de protons és igual en la majoria d’àtoms
ja que aquests són neutres.
FÍSICA NUCLEAR Física 2n Batxillerat
![Page 4: FÍSICA NUCLEAR Física 2n Batxillerat...Tota forma de matèria que existeix a l'univers prové de la combinació de 103 àtoms diferents. El 99% de la matèria de tot l'univers està](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022050221/5f66fe0e8dc4c53ee016aa93/html5/thumbnails/4.jpg)
Dimensions del nucli atòmic
mAr 315 ·10·2,1
La mida del nucli atòmic depèn del nombre màssic A i ve donada per:
I podem deduir que la densitat del nucli és NUCLI = 1,30·1044 partícules·m-3
( 1014 vegades la densitat de l’aigua)
FÍSICA NUCLEAR Física 2n Batxillerat
mp ~ mn i mp ~ 1.800·me massa d’un àtom concentrada en el nucli.
mp = massa del protó ; mn = massa del neutró ; me = massa de l’electó
![Page 5: FÍSICA NUCLEAR Física 2n Batxillerat...Tota forma de matèria que existeix a l'univers prové de la combinació de 103 àtoms diferents. El 99% de la matèria de tot l'univers està](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022050221/5f66fe0e8dc4c53ee016aa93/html5/thumbnails/5.jpg)
1. La interacció forta és independent
de la càrrega, és a dir actua entre
protons i neutrons sense tenir en
compta la càrrega.
2. La interacció forta és de curt abast
(d 2·10-15 m).
3. A distàncies molt curtes és superior
a qualsevol altre força
FÍSICA NUCLEAR Física 2n Batxillerat
Forces nuclears
Força nuclear forta Força nuclear dèbil
Responsable de la unió de patícules
que formen els neutrons i d’altres no
sotmeses a l’acció de la força nuclear
forta.
Força que supera la repulsió elèctrica
entre protons i manté units els
nucleons i estable el nucli
1. És de molt curt abast. A
distàncies superios a 10-17 m és
nul·la
2. A distàncies molt curtes és
superior a la força gravitatòria, i
inferior a altres interaccions
![Page 6: FÍSICA NUCLEAR Física 2n Batxillerat...Tota forma de matèria que existeix a l'univers prové de la combinació de 103 àtoms diferents. El 99% de la matèria de tot l'univers està](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022050221/5f66fe0e8dc4c53ee016aa93/html5/thumbnails/6.jpg)
Energia associada a una partícula
- Energia cinètica d’una partícula: Associada al moviment.
- Energia potencial d’una partícula: Associada a l’altura.
- Energia Interna d’un sistema macroscòpic: Associada al moviment (de
vibració en els sòlids, a la velocitat en els gàsos) de les partícules que el
cosntitueixen. La forma de mesurar indirectament aquesta energia és a
través de la temperatura.
- Energia en forma de massa. Associada a la quantitat de matèria. La relació
massa-energia ens ve donada per l’equació d’Einstein. 2c·mE
FÍSICA NUCLEAR Física 2n Batxillerat
![Page 7: FÍSICA NUCLEAR Física 2n Batxillerat...Tota forma de matèria que existeix a l'univers prové de la combinació de 103 àtoms diferents. El 99% de la matèria de tot l'univers està](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022050221/5f66fe0e8dc4c53ee016aa93/html5/thumbnails/7.jpg)
Energia d’enllaç
Energia d’enllaç d’un nucli és l’energia alliberada quan s’uneixen els seus
nucleons per a formar el nucli
mp = massa del protó
mn = massa del neutró
MN = massa del nucli
Energia d’enllaç d’un nucleó és el quocient entre l’energia d’enllaç i el nombre
màssic
A major energia d’enllaç per nucleó, major estabilitat del nucli
(valor mitjà ≈ 8,3 MeV)
![Page 8: FÍSICA NUCLEAR Física 2n Batxillerat...Tota forma de matèria que existeix a l'univers prové de la combinació de 103 àtoms diferents. El 99% de la matèria de tot l'univers està](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022050221/5f66fe0e8dc4c53ee016aa93/html5/thumbnails/8.jpg)
Li-7 protó neutró
Massa (uma) 7,0160 1,0071 1,0085
Les masses dels reactius i dels productes no és igual. pr mm
umesm 0393,00160,70553,7 Hi ha una pèrdua de massa de
0,0393 umes
0553,7)0085,1·(4)0071,1·(3 reactiusm
Considerem un nucli de Liti-7. La reacció que expressa la seva formació a partir de
les partícules fonamentals és:
Lin4p3 73
10
11
Tenint en compte que les seves masses de les partícules són:
Exemple
Jsmuma
kgumescmE
1210·9068,5
2)
1·
810·3(·
1
2710·67,1
·0393,02
![Page 9: FÍSICA NUCLEAR Física 2n Batxillerat...Tota forma de matèria que existeix a l'univers prové de la combinació de 103 àtoms diferents. El 99% de la matèria de tot l'univers està](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022050221/5f66fe0e8dc4c53ee016aa93/html5/thumbnails/9.jpg)
Diagrama de Wapstra
Aquest diagrama permet representar gràficament l’energia que es desprèn quan
es forma un nucli atòmic a partir de les partícules fonamentals que les formen.
nucleóMev
nucleonsE
MeVJ
MeVJE
Jsmuma
kgumesE
cmmmcmcmcmE
ELinp
LinpLinp
2739,57
)(
9174,3610·6,1
1·10·9068,5)(
10·9068,5)·10·3·(1
10·67,1·0393,0)(
·43··4·3)(
)(43
13
12
1221827
2222
7
3
1
0
1
1
73
73