Orígenes y desarrollo de la física nuclear

Presentación del tema: "Orígenes y desarrollo de la física nuclear"— Transcripción de la presentación:

1 Orígenes y desarrollo de la física nuclear
IES Floridablanca, Murcia, II Semana de la Ciencia y la Tecnología Miguel Ortuño Academia de Ciencias Departamento de Física Región de Murcia Universidad de Murcia

2 Estructura atómica Número protones = número de electrones
Número de neutrones ≥ número de protones

3 Isótopos Propiedades químicas dependen de Z Estabilidad
Proporciones naturales

4 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

5 Defecto de masa E = m c2 Fisión Fusión

6 Fisión Desintegración de núcleos pesados Bombas nucleares A
Reactores nucleares

7 Fusión Unión de partículas pequeñas Bomba de hidrógeno ITER

8 Neutrones Descubiertos en 1932 Al ser neutros llegan mejor al núcleo
Los neutrones lentos (térmicos) son más efectivos Moderador Enrico Fermi

9 Experimento de fisión 1934: Fermi consigue la fisión sin saberlo
1938: Hahn y Strassmann realizan la fisión 1939: Meitner y Frisch la explican

10 Carta Szilard, Wigner y Teller convencen a Einstein de que escriba a Roosvelt

11 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

12 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

13 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

14 Moderador Eligen como moderador agua pesada, debido a la mala pureza de sus muestras de grafito La resistencia noruega destruye sus reservas

15 El proyecto Manhattan Comienza en 1942 al mando del General Grooves
Oppenheimer es el director científico Manda construir un laboratorio secreto en Los Álamos

16 Oak Ridge

17 Calutrón

18 Little boy Uranio enriquecido en Oak Ridge
Hiroshima, 6 agosto 1945, más de muertos

19 Hanford Fermi construye reactor nuclear en la U. Chicago

20 Fat man Implosión. Emisión de neutrones
Nagasaki, 9 agosto 1945, víctimas

21 Farm Hall 10 científicos alemanes aislados en Farm Hall
Conocer la situación alemana Evitar que Rusia los capturara

22 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