2.5 FUERZAS FUNDAMENTALES Y REACCIONES NUCLEARES

Presentación del tema: "2.5 FUERZAS FUNDAMENTALES Y REACCIONES NUCLEARES"— Transcripción de la presentación:

1 2.5 FUERZAS FUNDAMENTALES Y REACCIONES NUCLEARES

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

3 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

4 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

5 FUERZAS EN LA NATURALEZA
NM4

6 FUERZAS EN LA NATURALEZA
NM4

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

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

9 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

10 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

11 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

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

13 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: (m) Decae rápidamente: A unos (m) ya es despreciable frente a la fuerza eléctrica de repulsión entre los protones. - Es transmitida por Gluones NM4

14 FUERZAS NUCLEARES NM4

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

16 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

17 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

18 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

19 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.

20 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

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

22 REACCION EN CADENA CONSIDERANDO LA LIBERACIÓN DE NEUTRONES: EN 80 GENERACIONES DE FISIÓN SE FISIONAN 2.42 x 1024 NÚCLEOS, EN MENOS DE 1ms.

23 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

24 REACCIONES NUCLEARES: FUSIÓN
NM4

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