Fisica Nuclear

FÍSICA NUCLEAR

Explique en que consiste el modelo nuclear del átomo.

Según Rutherford, el átomo era un sistema planetario de electrones girando alrededor de un núcleo atómico pesado y con carga eléctrica positiva.

El modelo atómico de Rutherford puede resumirse de la siguiente manera:

El átomo posee un núcleo central pequeño, con carga eléctrica positiva, que contiene casi toda la masa del átomo.

Los electrones giran a grandes distancias alrededor del núcleo en órbitas circulares.

La suma de las cargas eléctricas negativas de los electrones debe ser igual a la carga positiva del núcleo, ya que el átomo es eléctricamente neutro.

¿Cómo se explica que los protones estén “juntos” en un espacio muy reducido, sabiendo que hay entre ellos una gran repulsión eléctrica?

Los protones están juntos dentro del núcleo debido a la Fuerza Nuclear Fuerte, también conocida como interacción fuerte o interacción nuclear fuerte, esta impide la separación de los protones a pesar de la repulsión eléctrica que existe entre ellos. La fuerza nuclear es un centenar de veces más intensa que la fuerza electromagnética y gracias a ella los nucleones (protones y neutrones) permanecen unidos.

¿Qué significa que el neutrón libre sea inestable?

Un neutrón libre es inestable cuando va a una velocidad relativamente baja, desintegrándose con una vida media de 886 segundos (unos quince minutos).

¿Qué es el fenómeno de radiactividad?

La radiactividad es una reacción nuclear de "descomposición espontánea", es decir, un nucleído inestable se descompone en otro más estable que él, a la vez que emite una "radiación". El nucleído hijo (el que resulta de la desintegración) puede no ser estable, y entonces se desintegra en un tercero, el cual puede continuar el proceso, hasta que finalmente se llega a un nucleído estable. Se dice que los sucesivos nucleídos de un conjunto de desintegraciones forman una serie radiactiva o familia radiactiva.

¿Cuáles son las características de las radiaciones α,β y γ?

Radiación α:

Consiste en la emisión de núcleos de helio (formados por dos protones y dos neutrones) por parte de un núcleo atómico inestable.

La emisión de este tipo de radiación ocurre en general en átomos de elementos muy pesados, como el uranio, el torio o el radio.

Poseen una gran energía cinética ya que tienen mucha masa y una gran velocidad.

Alcanzan una velocidad igual a la veinteava parte de la de la luz (c/20) = 15000 km/s.

Radiación β:

Las partículas beta tienen una carga negativa y una masa muy pequeña, por ello reaccionan menos frecuentemente con la materia que las alfa pero su poder de penetración es mayor que en estas (casi 100 veces más penetrantes).

Se origina en un proceso de reorganización nuclear en que el núcleo emite un electrón, junto con una partícula no usual, casi sin masa, denominada antineutrino que se lleva algo de la energía perdida por el núcleo.

Tienen energía cinética menor que las partículas alfa porque aunque tienen una gran velocidad tienen muy poca masa.

Radiación γ:

Es radiación electromagnética de muy alta energía.

Las radiaciones gamma suelen tener su origen en el núcleo excitado generalmente, tras emitir una partícula alfa o beta, el núcleo tiene todavía un exceso de energía, que es eliminado como ondas electromagnéticas de elevada frecuencia.

Los rayos gamma no poseen carga ni masa; por tanto, la emisión de rayos gamma por parte de un núcleo no conlleva cambios en su estructura, interaccionan con la materia colisionando con las capas electrónicas de los átomos con

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