Fundamentos de Física Nuclear

El Átomo y sus Componentes

Defecto de masa: Es la diferencia de masa que existe entre la masa de un núcleo atómico y la suma de las masas de los nucleones.

Número de masa: Es el número de protones y neutrones presentes en el núcleo del átomo de un elemento.

Número atómico: Es el número de cargas positivas elementales o protones que transportan los núcleos de todos los isótopos de un elemento dado.

Partículas Fundamentales:

• Protón: De carga positiva y masa de 1.672 x 10^-27 kg.
• Neutrón: Con carga neutra y masa de 1.675 x 10^-27 kg.
• Electrón: Con carga negativa y se encuentra fuera del núcleo del átomo. Su masa es de 9.109 x 10^-31 kg.

Unidad de masa atómica (u): Es una unidad para medir masas atómicas y masas atómicas relativas. Se define como la doceava parte de la masa de un átomo de carbono-12.

Isótopo: Átomo que pertenece al mismo elemento químico que otro, tiene su mismo número atómico pero distinta masa atómica.

Radioactividad

Radioactividad: Emisión espontánea de partículas o radiaciones, o de ambos a la vez, procedentes de la desintegración de determinados núcleos que las forman, por causa de un arreglo en su estructura interna.

Aplicaciones de la Radioactividad:

• Determinar la edad de restos arqueológicos.
• Estudiar la evolución de tumores.
• Tratamiento del cáncer.

Características de las Partículas Alfa, Beta y Gamma:

• Alfa (α): Emitidas por los radionucleidos naturales, no son capaces de atravesar una hoja de papel o la piel humana.
• Beta (β): Son electrones, los de energías más bajas.
• Rayos Gamma (γ): Son los más penetrantes.

Decaimiento Radioactivo

Decaimiento radioactivo: Es un proceso en el cual un núcleo inestable se transforma en uno más estable, emitiendo partículas y/o fotones, liberando energía durante el proceso.

Tipos de Decaimiento Radioactivo:

• Decaimiento alfa: Consiste en la emisión de una partícula constituida por 2 neutrones y 2 protones (núcleo de helio).
• Decaimiento beta (+): Denominada positrón, que tienen la misma masa que los electrones y carga electrónica positiva.
• Decaimiento beta (-): La partícula que se emite es un electrón, con su correspondiente carga y masa, indistinguible de los electrones de las capas atómicas.

Vida media de un elemento: Es el promedio de vida de un núcleo antes de desintegrarse.

Unidades para Medir la Radioactividad:

• Becquerel (Bq)
• Curie (Ci)
• Roentgen (R)
• Gray (Gy)
• Sievert (Sv)

Fisión y Fusión Nuclear

Fisión nuclear: Es el método de obtención de energía mediante la reacción nuclear que se basa en la participación del núcleo. Consiste en la división de un núcleo pesado en dos o más núcleos ligeros.

Fusión nuclear: Es el proceso por el cual varios núcleos atómicos de carga similar se unen y forman un núcleo más pesado, liberando una gran cantidad de energía.

Reacciones Nucleares

Reacciones nucleares: Son procesos de combinación y transformación de las partículas subatómicas y núcleos atómicos.