El núcleo atómico - Junta de Andalucía · El núcleo atómico A. H. Becquerel en 1896 descubre...
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El núcleo atómico El núcleo atómico A. H. Becquerel en 1896 descubre la radiactividad en el uranio. P. y M. Curie en 1898 descubren el radio y el polonio (más radiactivos que el uranio). E. Rutherford en 1911 propone el modelo nuclear del átomo. J. Chadwick en 1932 descubre el neutrón. ALGUNOS DERECHOS RESERVADOS J.M.L.C. J.M.L.C. IES Aguilar y Cano IES Aguilar y Cano
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El núcleo atómicoEl núcleo atómico
A. H. Becquerel en 1896 descubre la radiactividad en el uranio.
P. y M. Curie en 1898 descubren el radio y el polonio (más radiactivos que el uranio).
E. Rutherford en 1911 propone el modelo nuclear del átomo.
J. Chadwick en 1932 descubre el neutrón.
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El núcleo atómicoEl núcleo atómicoFormado por
NucleonesNucleones
ProtonesProtones NeutronesNeutrones
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Z: número atómico (nº de protones)N: número de neutronesA = Z + N: número másico
Z1=Z2 (A1≠A
2) Isótopos
N1=N2 (A1≠A
2) Isótonos
A1=A2 (Z1≠Z
2) Isóbaros
El núcleo atómicoEl núcleo atómico
ZA X
NucleidoNucleidoo núclidoo núclidoDados dos átomos Z1
A1 X Z2
A2 Y
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Isóbaros:
El núcleo atómicoEl núcleo atómico
11 H
Ejemplos
Isótopos:12 H 1
3 H
Isótonos: 2048 Ca 23
51 V 2654 Fe
615 C 7
15 N 815 O
11 p −1
0 e 01 n
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Las dimensiones del núcleo dependen del número másico A según:
El núcleo atómicoEl núcleo atómico
r= r 0 A1 / 3 r es el radio del núcleor
0 = 1,2·10-15 m = 1,2 fermi
Volumen del átomo 1000 billones de veces el volumen del núcleo.
Masa nuclear es directamente proporcional a A.
La densidad nuclear (m/V) es casi constante, cien billones de veces la densidad “ordinaria”: ¡materia vacía!
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El núcleo atómicoEl núcleo atómicoMasas atómicas
112
m 612 CUnidad de masa atómica
(u) o (uma)=
m asa (u) m asa (kg) carga (e) C arga (C )protó n 1,007277 +1electró n 0,000549 1neutró n 1,008665 0 0
1,67∙10 2 7 +1,6∙10 1 9
9,11∙10 3 1 1,6∙10 1 9
1,67∙10 2 7
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Banda de estabilidad
nuclear
El núcleo El núcleo atómicoatómico
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Energía necesaria para separar todos los nucleones que forman un núcleo: energía de enlace (o ligadura): DE
e.
La masa en reposo del núcleo es menor que la suma de las masas en reposo de los nucleones que lo componen.
La teoría de la relatividad de Einstein explica esto por el desprendimiento de la energía de enlace al formarse el núcleo.
El núcleo atómicoEl núcleo atómicoEnergía de enlace. Defecto de masaEnergía de enlace. Defecto de masa
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El núcleo atómicoEl núcleo atómicoEnergía de enlace. Defecto de masaEnergía de enlace. Defecto de masa
E 0=m0 c2 Energía en reposo Energía en reposo de una partículade una partícula
m0=E e
c2Disminución de masa Disminución de masa al formarse el núcleoal formarse el núcleo
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El núcleo atómicoEl núcleo atómicoEnergía de enlace. Defecto de masaEnergía de enlace. Defecto de masa
Si un núcleo de masa M está formado por Z protones de masa m
p y de (A−Z) neutrones de masa m
n,
m0=Z m pA−Z mn−M
Dm0 recibe el nombre de defecto de masa o
másico y es una medida de la energía de enlace
E e=m0⋅c2=[Z m pA−Z mn−M ]⋅c2
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El núcleo atómicoEl núcleo atómicoEnergía de enlace por nucleónEnergía de enlace por nucleón
La energía de enlace nuclear depende del número de nucleones, creciendo linealmente con el número másico. Así, la energía específica de enlace por nucleón se puede expresar:
Ee
AY es una medida de la estabilidad de los núcleos, pues más energía será necesaria para separar un nucleón.
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Energía de enlace por nucleónEnergía de enlace por nucleón
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El núcleo atómicoEl núcleo atómicoInteracción nuclearInteracción nuclear
La fuerza de atracción entre los nucleones en el núcleo se denomina interacción fuerte.
Es de atracción y su origen no es electro-magnético.
Es de corto alcance (2,2 fermi).
Es independiente de la carga.
No es una fuerza central.
Presenta la propiedad de la saturación.
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RadiactividadRadiactividad
ArtificialArtificialNaturalNatural(Becquerel, P. y M.Curie)
(Rutherford)
Reacciones nuclearesReacciones nucleares
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