Física Nuclear. Propiedades globales de los núcleos.

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Transcripción de la presentación:

Física Nuclear

Propiedades globales de los núcleos

Espectrómetro de masas T = M v 2 / 2 r E = M v 2 / Q E r M = M v / Q B

Normalizado a la presencia de Si (= 10 6 ) Minutos tras el Big Bang Fusión nuclear en estrellas Explosiones de estrellas muy pesadas (Supernovas)

Desviaciones locales fruto de desintegraciones radioactivas

Aceleradores de baja energía: van de Graaff, ciclotrón, betatrón) Energía de enlace para núcleos estables:

Masas también pueden ser determinadas de reacciones nucleares para elementos de vida media tan corta donde el Esp. De Masas no puede estudiarlos Considerados individualmente ~7-8 MeV /nucleón

Modelo Nuclear de Gas de Fermi y Modelo de Capas (Shell)

Z<120: campo coulombiano es de largo alcance frente a atracción corto alcance fruto residual de la fuerza fuerte por intercambio de piones (potencial de Yukawa). Termino coulombiano (Z 2 ) > término de volumen (~A)

Modelos colectivos: Gota de Agua, Gota de agua + movilidad (Aage Bohr and Ben Mottleson, rotaciones y vibraciones)

Núcleo en equilibrio no es necesariamente esférico, puede ser elipsoidal o más deformado aun Los nucleones se mueven libremente dentro del núcleo, los enlaces entre nucleones son débiles: la distancia media entre nucleones es mayor que la del radio principal del núcleo

B’ EFpEFp EFnEFn B’ = 7-8MeV Si Z=N=A/2 E F = p F 2 / 2M ≈ 33MeV V 0 = E F + B’ ≈ 40MeV Spin=½ →Fermiones Estadística de Fermi-Dirac: PE Pauli

p≡n en cuanto interacción fuerte (mismo isospín, I 3 =± ½ ): Campo coulombiano rompe la simetría de Isospín

ProtonesNeutrones Los números mágicos aparecen cuando los saltos entre niveles de energía sucesivos son marcadamente grandes

Doblemente mágicos Pb Ni Ca Ca O He 2 Gases nobles Rn Xe Kr Ar Ne He

Desintegración 

N Z

La gran variación en las vidas medias se explica por el factor de Gamow en el exponente: G ~ Z/  ~ Z/√E Pequeñas diferencias en la energía de la partícula  tienen un fuerte efecto en la vida media

N/P>1  emission

La mayoría e los emisores  son más pesados que el Pb. Para núcleos con A≤140 también s posible pero la energía liberada es extremadamente pequeña: vidas medias tan grandes que no llegan a observarse