C:\fakepath\fisica nulear y el nucleo

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C:\fakepath\fisica nulear y el nucleo

  1. 1. COLEGIO CHAMPAGNAT FISICA NUCLEAR ALUMNO : PABLO SALAS ALARCON PROFESOR: JORGE EDUARDO GONZALES CURSO: 10 B BOGOTA D.C JUNIO DE 2010
  2. 2. FISICA NULEAR Y EL NUCLEO <ul><li>El primer indicio que llevaría al establecimiento de la existencia del núcleo atómico fue el descubrimiento de la radiactividad por Antoine Henri Becquerel en 1896. Éste observó que las sales de Uranio emitían unas radiaciones que eran capaces de velar placas fotográficas en la oscuridad e incluso atravesar placas de Aluminio y Cobre. Los esposos Curie descubren otros elementos que también son emisores radiactivos, aún más activos que el Uranio, como son el Polonio y el Radio. Más tarde, en 1900, Ernest Rutherford y Paul U. Villard identifican en las radiaciones emitidas tres componentes distintos: unas partículas positivas a, unas negativas b o electrones, ya descubiertos anteriormente por J. J. Thomson y una radiación electromagnética sin carga eléctrica, con una corta longitud de onda. Todos estos hechos llevan a Marie Curie a escribir en 1903: &quot; El átomo, indivisible desde el punto de vista químico, es divisible en este caso (refiriéndose a los procesos radiactivos), y los subátomos se encuentran en movimiento. La materia radiactiva experimenta, pues, una transformación química que es fuente de la energía radiada; pero no es una transformación química ordinaria, porque las transformaciones químicas dejan al átomo invariable &quot;. Empieza por lo tanto a tomar cuerpo la idea de un átomo divisible, y por lo tanto compuesto de distintos &quot; subátomos &quot;, distintas partes dentro del átomo. Rutherford, que con la ayuda de Frederick Soddy esboza las familias radiactivas, y tras recibir el premio Nobel de Química en 1908, es quien establece la existencia del núcleo del átomo. Sus dos colaboradores, Hans Geiger y Ernst Marsden, bombardean en 1911 una fina lámina de oro con partículas a, observando que algunas partículas sufrían grandes desviaciones angulares, mientras que la mayoría de ellas atravesaban la lámina sin desviarse. Estas desviaciones se atribuyen a campos repulsivos muy intensos existentes en el átomo. La existencia de estos campos tan intensos desacredita el modelo de átomo propuesto por el descubridor del electrón, J. J. Thomson, que proponía un átomo donde la carga positiva estuviera expandida por todo el átomo y sobre ella estaría situada la carga negativa, en forma de electrones. Una carga extendida por todo el átomo en una nube difusa produciría un campo repulsivo más débil, no capaz de dar los resultados experimentales ya citados. Veamos en una animación un ejemplo de este experimento. Comprobad como la mayoría de las partículas alfa no se desvían </li></ul>
  3. 3. LA RADIOACTIVIDAD <ul><li>El fenómeno de la radiactividad fue descubierto casualmente por Henri Becquerel en 1896. Estudiaba los fenómenos de fluorescencia y fosforescencia, para lo cual colocaba un cristal de Pechblenda, mineral que contiene uranio, encima de una placa fotográfica envuelta en papel negro y las exponía al sol. Cuando desenvolvía la placa la encontraba velada, hecho que atribuía a la fosforecencia del cristal. Los días siguientes no hubo sol y dejó en un cajón la placa envuelta con papel negro y con la sal de Uranio encima. Cuando sacó la placa fotográfica estaba velada, y no podía deberse a la fosforescencia ya que no había sido expuesta al sol. La única explicación era que la sal de uranio emitía una radiación muy penetrante. Sin saberlo Becquerel había descubierto lo que Marie Curie llamaría más tarde radiactividad. </li></ul>
  4. 4.   - Radiaciones Ionizantes. Son radiaciones con la energía necesaria para arrancar electrones de los átomos. Cuando un átomo queda con un exceso de carga eléctrica, ya sea positiva o negativa, se dice que se ha convertido en un ión (positivo o negativo). Son radiaciones ionizantes los rayos X, las radiaciones alfa, beta, gamma y la emisión de neutrones. La radiación cósmica ( proveniente del Sol y del espacio interestelar ) también es un tipo de radiación ionizante, pues está compuesta por radiaciones electromagnéticas y por partículas con gran cantidad de energía. Es así como, los llamados rayos cósmicos blandos, se componen principalmente de rayos gamma, electrones o positrones, y la radiación cósmica primaria ( que llega a las capas más altas de la atmósfera ) se compone fundamentalmente de protones. Cuando la radiación cósmica interactúa con la atmósfera de la Tierra, se forman en ella átomos radiactivos (como el Tritio y el Carbono-14) y se producen partículas alfa, neutrones o protones. Las radiaciones ionizantes pueden provocar reacciones y cambios químicos con el material con el cual interaccionan. Por ejemplo, son capaces de romper los enlaces químicos de las moléculas o generar cambios genéticos en células reproductoras. - Radiaciones No Ionizantes. Son aquellas que no son capaces de producir iones al interactuar con los átomos de un material. Las radiaciones no ionizantes se pueden clasificar en dos grandes grupos: los campos de origen electromagnético y las radiaciones ópticas. Dentro de los campos electromagnéticos se pueden distinguir aquellos generados por las líneas de corriente eléctrica o por campos eléctricos estáticos. Otros ejemplos son las ondas de radiofrecuencia, utilizadas por las emisoras de radio en sus transmisiones, y las microondas utilizadas en electrodomésticos y en el área de las telecomunicaciones. Entre las radiaciones ópticas se pueden mencionar los rayos infrarrojos, la luz visible y la radiación ultravioleta. Estas radiaciones pueden provocar calor y ciertos efectos fotoquímicos al actuar sobre el cuerpo humano.   RADIACIONES
  5. 5. DESINTEGRACION NUCLEAR <ul><li>Los núcleos atómicos consisten en protones, cargados positivamente y neutrones sin carga. El número de protones de un núcleo es su número atómico, que define al elemento químico. Todos los núcleos con 11 protones, por ejemplo, son núcleos de átomos de sodio (Na). Un elemento puede tener varios isótopos, cuyos núcleos tienen un número distinto de neutrones. Por ejemplo, el núcleo de sodio estable contiene 12 neutrones, mientras que los que contienen 13 neutrones son radiactivos. Esos isótopos se anotan como y , donde el subíndice indica el número atómico, y el superíndice representa el número total de nucleones, es decir, de neutrones y protones. A cualquier especie de núcleo designada por un cierto número atómico y de neutrones se le llama nucleido. </li></ul><ul><li>Los nucleidos radiactivos son inestables y sufren una transformación espontánea en nucleidos de otros elementos, liberando energía en el proceso (véase Radiactividad). </li></ul><ul><li>Esas transformaciones incluyen la desintegración alfa, que supone la emisión de un núcleo de helio (), y la desintegración beta (que puede ser β - o β + ). En la desintegración β - un neutrón se transforma en un protón con la emisión simultánea de un electrón de alta energía y un antineutrino electrónico. En la desintegración β + un protón se convierte en un neutrón emitiendo un positrón. </li></ul><ul><li>Por ejemplo, el 24 Na sufre una desintegración β - formando el elemento superior, el magnesio: </li></ul><ul><li>La radiación gamma es radiación electromagnética de alta frecuencia (y por tanto energía). Cuando se produce la desintegración α o β, el núcleo resultante permanece a menudo en un estado excitado (de mayor energía), por lo que posteriormente se produce la desexcitación emitiendo rayos gamma. </li></ul><ul><li>Al representar la desintegración de un nucleido radiactivo se debe determinar también el periodo de semidesintegración del nucleido. El periodo de semidesintegración del , es de 15 horas. Es importante determinar el tipo y energía de la radiación emitida por el nucleido </li></ul>

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