ESTABILIDAD NUCLEAR 2

ESTABILIDAD NUCLEAR APROX. 284 (PROMEDIO: ISÓTOPOS ESTABLES ISÓTOPOS TODOS LOS ELEMENTOS PRESENTES EN LA NATURALEZA POSEEN: ISÓTOPOS ESTABLES ISÓTOPOS INESTABLES (RADIACTIVOS) APROX. 284 (PROMEDIO: 3 POR ELEMENTO) ALGUNOS: Protio – Deuterio – Berilio – Sodio – Aluminio – Carbono 12 – Carbono 13 – Nitrógeno 14 – Nitrógeno 15 ) ISÓTOPOS ESTABLES ISÓTOPOS INESTABLES (RADIOISÓTOPOS) LA MAYORÍA EJS.: Tritio – C 14 – Uranio 235 – Uranio 238) NM4

ESTABILIDAD NUCLEAR SI SI QUEDA DETERMINADA POR LA DIFERENCIA QUE EXISTE ENTRE LAS FUERZAS DE REPULSIÓN Y LAS FUERZAS DE ATRACCIÓN DE CORTO ALCANCE (NUCLEARES) NÚCLEO ESTABLE NÚCLEO INESTABLE SI SI PREDOMINAN LAS FUERZAS DE ATRACCIÓN PREDOMINAN LAS FUERZAS DE REPULSIÓN NM4

ESTABILIDAD NUCLEAR: RELACIÓN N/Z INESTABLES o RADIOISÓTOPOS: ISÓTOPOS ESTABLES: No presentan cambios en sus núcleos. Elementos con Z 20 y relación N/Z=1. 20 Z  82 y relación 1 N/Z  1.5 INESTABLES o RADIOISÓTOPOS: Sus núcleos tienden a transformarse en isótopos más estables mediante la pérdida de p+ y/o neutrones. Elementos con Z  82 o con relación N/Z  1-1,5. NM4

REGLAS DE ESTABILIDAD NUCLEAR Un núcleo estable poseE generalmente número par de protones y/o neutrones 2. núcleoS DE MAYOR ESTABILIDAD: cantidad de protones o neutrones: 2, 8, 20, 28, 50, 82 y 126. (“nos. mágicos”) 3. En gráfica N v/s Z, núcleos estable se encuentra en “zona o cinturón de estabilidad”. 4. A mayor energía de enlace por nucleón, mayor es la estabilidad nuclear NM4

ESTABILIDAD NUCLEAR: N vs Z NM4

ESTABILIDAD NUCLEAR: N vs Z Por encima de la banda de estabilidad, los núcleos inestables emiten rayos -. por debajo de la banda de estabilidad emiten rayos + (positrones) los núcleos pesados (Z>83) emiten rayos alfa, general-mente. NM4

RELACIÓN N/Z NM4

RELACIÓN MASA - ENERGÍA EINSTEIN EN SU TEORÍA ESPECIAL DE LA RELATIVIDAD (1905) PRINCIPIO DE CONVERTILIBILIDAD MASA - ENERGÍA ENERGÍA DE UNA PARTÍCULA EN REPOSO. LA SUMA DE LA E Y DE LA ENERGÍA EQUIVALENTE A LA MASA, EN UN SISTE-MA AISLADO, PERMANECE CTE. SE CUMPLE EN PROCESOS DE DECAIMIENTO RADIACTIVO PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DE MASA - ENERGÍA NM4

RELACIÓN MASA - ENERGÍA PRINCIPIO DE CONVERTILIBILIDAD MASA - ENERGÍA LA ENERGÍA EQUIVALENTE A LA UNIDAD DE MASA ATÓMICA (uma) : DETERMINAR LA ENERGÍA EQUIVALENTE A 1g DE MATERIA NM4

¿Qué ocurre con la diferencia de masa? ENERGÍA DE LIGADURA SE DESCUBRE QUE : MASA DEL NÚCLEO ES SIEMPRE MENOR QUE LA SUMA DE LAS MASAS DE LOS NUCLEONES AÑOS 30 (S. XX) mtotal < mneutrón + mprotón ¿Qué ocurre con la diferencia de masa? m : defecto de masa

energía necesaria para mantener unidos los Nucleones ENERGÍA DE LIGADURA De acuerdo con E = mc2: m = eL ENERGÍA DE LIGADURA energía necesaria para mantener unidos los Nucleones FUSIÓN DEL HIDRÓGENO m:masa núcleo mp:masa protón mn:masa neutrón

ENERGÍA DE LIGADURA (DE ENLACE NUCLEAR) SABIENDO QUE: MASA ISÓTOPO He-4 = 4,002 (uma) masa protón = 1,0073 (uma) masa neutrón = 1,0087 (uma) DETERMINE LA ENERGÍA DE LIGADURA EN LA FUSIÓN DESCRITA m:masa núcleo mp:masa protón mn:masa neutrón ¿CUÁNTA ENERGÍA SE REQUIERE PARA FISIONAR EL NÚCLEO DE He – 4?

EA = EL/A E. DE ENLACE POR NUCLEÓN EA CUOCIENTE ENTRE LA ENERGÍA DE ENLACE Y EL NÚMERO MÁSICO UNA CONDICION PARA QUE ISÓTOPO SEA ESTABLE ENERGÍA DE ENLACE POR NUCLEÓN EA GRANDE

EA v/s A núcleos livianos observan un aumento abrupto de EA por A. a partir de A=20, EA varía poco.

EA v/s A núcleos con nº másico a interme-dio son más estables (alto valor de EA): Fe, Co, Ni. : FUERZAS DE ATRACCIÓN MÁS INTENSAS.

EA v/s A: CONSECUENCIAS núcleos MÁS PESADOS: GANAN ESTABILIDAD FISIONANDOSE EN 2 NÚCLEOS DE PESO INTERMEDIO: LIBERAN ENERGÍA. núcleos MUY LIGEROS: LIBERAN MAYOR CANTIDAD DE ENERGÍA FUSIONÁNDOSE PARA FORMAR NÚCLEOS DE MAYOR MASA