Orígenes y desarrollo de la física nuclear IES Floridablanca, Murcia, 2006 II Semana de la Ciencia y la Tecnología Miguel Ortuño Academia de Ciencias Departamento de Física Región de Murcia Universidad de Murcia
Estructura atómica Número protones = número de electrones Número de neutrones ≥ número de protones
Isótopos Propiedades químicas dependen de Z Estabilidad Proporciones naturales
Reacciones Químicas: intercambio de átomos en las moléculas Nucleares: intercambio de protones y neutrones en los núcleos atómicos Energías de las reacciones nucleares muchísimo mayores que las de las químicas
Defecto de masa E = m c2 Fisión Fusión
Fisión Desintegración de núcleos pesados Bombas nucleares A Reactores nucleares
Fusión Unión de partículas pequeñas Bomba de hidrógeno ITER
Neutrones Descubiertos en 1932 Al ser neutros llegan mejor al núcleo Los neutrones lentos (térmicos) son más efectivos Moderador Enrico Fermi
Experimento de fisión 1934: Fermi consigue la fisión sin saberlo 1938: Hahn y Strassmann realizan la fisión 1939: Meitner y Frisch la explican
Carta Szilard, Wigner y Teller convencen a Einstein de que escriba a Roosvelt
Uranio Es el elemento natural más pesado El 99 % es U-238 no válido para bombas El 1 % es U-235, más fisionable (Bohr y Wheeler) Separación no química Espectrógrafo Difusión gaseosa
Plutonio Es un elemento artificial, descubierto en 1941 Se produce en los reactores nucleares U + n Np P + e Es altamente fisionable Se puede separar químicamente del uranio Se difumina la diferencia entre el uso de la energía nuclear para generación de energía y para bombas
El esfuerzo alemán Mejor situación de partida Cálculo erróneo de la masa crítica (toneladas) Se concentran en el reactor nuclear Reactor un 50 % más pequeño de lo debido
Moderador Eligen como moderador agua pesada, debido a la mala pureza de sus muestras de grafito La resistencia noruega destruye sus reservas
El proyecto Manhattan Comienza en 1942 al mando del General Grooves Oppenheimer es el director científico Manda construir un laboratorio secreto en Los Álamos
Oak Ridge
Calutrón
Little boy Uranio enriquecido en Oak Ridge Hiroshima, 6 agosto 1945, más de 100.000 muertos
Hanford Fermi construye reactor nuclear en la U. Chicago
Fat man Implosión. Emisión de neutrones Nagasaki, 9 agosto 1945, 74.000 víctimas
Farm Hall 10 científicos alemanes aislados en Farm Hall Conocer la situación alemana Evitar que Rusia los capturara
Nueva carrera 1946, la Unión Soviética consigue su primera reacción en cadena 1949, la Unión Soviética detona su primera bomba nuclear, 21 kilotones 1952, Estados Unidos explota la primera bomba de hidrógeno, 10 megatones .......