2.5 FUERZAS FUNDAMENTALES Y REACCIONES NUCLEARES

FUERZAS FUNDAMENTALES - Gravitacionales - Electromagnéticas - Nuclear fuerte - Nuclear débil NM4

Gravitatoria ELECTROMAGNÉTICA NUCLEAR DÉBIL NUCLEAR FUERTE FUERZAS FUNDAMENTALES EN LA NATURALEZA Gravitatoria ELECTROMAGNÉTICA NUCLEAR DÉBIL NUCLEAR FUERTE Cada una de ellas es transmitida por partículas MEDIADORAS: gravitón fotón γ bosón W+ bosón W-  bosón Z gluón   NM4

FUERZAS EN LA NATURALEZA Las Fuerzas Gravitacionales y las Fuerzas Electromagnéticas son de GRAN ALCANCE (en teoría hasta el infinito) Las Fuerzas Nucleares tienen origen exclusivamente en el interior de los NÚCLEOS ATÓMICOS. - Son de muy corto alcance. NM4

FUERZAS EN LA NATURALEZA NM4

FUERZAS EN LA NATURALEZA NM4

Partícula de intercambio: Gravitón FUERZA GRAVITACIONAL FUERZA GRAVITACIONAL Partícula de intercambio: Gravitón Acción: Rige el movimiento de los planetas NM4

FUERZA ELECTROMAGNÉTICA PARTÍCULA DE INTERCAMBIO: FOTÓN ACCIÓN: MANTIENE EL ÁTOMO UNIDO NM4

FUERZAS NUCLEARES NÚCLEO NÚCLEO ESTABLE INESTABLE DETERMINAN QUE UN NÚCLEO ATÓMICO SEA ESTABLE O INESTABLE NÚCLEO ESTABLE NÚCLEO INESTABLE SI SI PREDOMINAN LAS FUERZAS DE ATRACCIÓN PREDOMINAN LAS FUERZAS DE REPULSIÓN NM4

Son atractivas y de muy corto alcance. FUERZAS NUCLEARES FUERZAS NUCLEARES Mantienen unidos a los protones y demás nucleones que constituyen los núcleos atómicos. Son atractivas y de muy corto alcance. Son de dos tipos: FUERZA FUERTE FUERZA DÉBIL NM4

La FUERZA FUERTE actúa sobre los NUCLEONES. FUERZAS NUCLEARES La FUERZA FUERTE actúa sobre los NUCLEONES. La FUERZA DÉBIL actúa en el interior de los NUCLEONES. NM4

FUERZA NUCLEAR FUERTE FUERZA NUCLEAR FUERTE gluón Acción: mantiene unido el núcleo atómico Partícula de intercambio: gluón NM4

FUERZA NUCLEAR FUERTE FUERZA NUCLEAR FUERTE la más intensa de todas las Fuerzas Fundamentales. responsable de la cohesión de los núcleos atómicos. Los neutrones existentes en los núcleos atómicos tienden a facilitar su acción, impidiendo el decaimiento espontáneo de los núcleos. Es de corto alcance: 10-15 (m) Decae rápidamente: A unos 10-14 (m) ya es despreciable frente a la fuerza eléctrica de repulsión entre los protones. - Es transmitida por Gluones NM4

FUERZAS NUCLEARES NM4

FUERZAS EN EL NÚCLEO EN FUNCIÓN DE LA DISTANCIA ENTRE NUCLEONES R  10-15 (m) NM4

FUERZA NUCLEAR DÉBIL FUERZA NUCLEAR DÉBIL w Y z Actúa en el interior de los Nucleones (entre quarks) Única fuerza que afecta a LOS neutrinos. Acción: provoca deSintegraCIONES radiactivas Partículas de intercambio: w Y z NM4

FUERZA NUCLEAR DÉBIL FUERZA NUCLEAR DÉBIL - Tiene un alcance aprox. Causante de LA Desintegración -: Tiene un rol fundamental en la fusión del Hidrógeno y otros elementos en el centro de las estrellas y del Sol. - Tiene un alcance aprox. 10-18[m] - transmitida por 3 partículas virtuales (bosones) que son: W+, W- y Z0 - Importante en la velocidad de reacción de algunas reacciones nucleares en estrellas como el Sol y en los procesos de interacción entre neutrinos y materia NM4

FUERZA NUCLEAR DÉBIL: DECAIMIENTO DE NEUTRÓN LA FUERZA NUCLEAR DÉBIL HACE DECAER A UN NEUTRÓN: TRANSFORMA UN QUARK DOWN EN UN QUARK UP CREA UN ELECTRÓN Y UN ANTINEUTRINO NM4

REACCIONES NUCLEARES: CAPTURA NEUTRÓNICA NÚCLEO CAPTURA n LIBRE NÚCLEO EXCITADO EMISIÓN DE RAYOS GAMMA se produce con energías térmicas bajas en las que los neutrones poseen aproximadamen-te la misma energía que la materia adyacente: inferior a 0,4 eV.

REACCIONES NUCLEARES: FISIÓN 1939: OTTO HAHN y FRITZ STRASSMAN NEUTRÓN IMPACTA NÚCLEO DE U-235 NÚCLEO SE DIVIDE EN 2 FRAGMENTOS DE MASAS SIMILARES LIBERA NEUTRONES Y ENERGÍA

R. N.: FISIÓN DEL URANIO ENERGÍA LIBERADA POR ÁTOMO = 200MeV ENERGÍA LIBERADA POR CADA GRAMO = 23.000 kWh ¿QUÉ PUEDE OCURRIR CON LOS n LIBERADOS?

REACCION EN CADENA http://phet.colorado.edu/es/simulation/nuclear-fission CONSIDERANDO LA LIBERACIÓN DE 2 NEUTRONES: EN 80 GENERACIONES DE FISIÓN SE FISIONAN 2.42 x 1024 NÚCLEOS, EN MENOS DE 1ms.

REACCION CONTROLADA 1942: ENRICO FERMI SE FRENA LA VELOCIDAD CON QUE SE FISIONAN LOS NÚCLEOS, UTILIZANDO SUSTANCIAS MODERADORAS DE NÚMERO MÁSICO PEQUEÑO: H, C y Li 1942: ENRICO FERMI

REACCIONES NUCLEARES: FUSIÓN NM4

R. N.: FUSIÓN DEL HIDRÓGENO TEMPERATURA DE MILLONES DE GRADOS MUY ALTAS PRESIONES CONDICIONES NM4