FISICA NUCLEAR

ESCUELA PREPARATORIA OFICAL ANEXA A LA NORMAL DE SULTEPC

TERCER GRADO                                                             GRUPO II

QUINTO SEMESTRE

 

MATERIA:

FISICA III

“ENSAYO”

TEMA: FISICA NUCLEAR

PROFESOR:

ANTONIO TRUJILLO HERNADEZ

ALUMNO:

RICARDO FLORES ORTIZ

MATRICULA:3208

CICLO ESCOLAR:

2012-2013

INTRODUCCION

La fisica es la ciencia ue se ocupa  de los componentes fundamentales del universo, de las fuerzas que estos ejercen entre si y de los efectos de dichas fuerzas.                                                                                                                                     Nuclear energia producida por reacciones atomicas de fision o fusion.                              La fisica nuclear es una rama de la física que estudia las propiedades y el comportamiento de los núcleos atómicos. La física nuclear es conocida mayoritariamente por la sociedad, por el aprovechamiento de la energía nuclear en centrales nucleares y en el desarrollo de armas nucleares, tanto de fisión como de fusión nuclear. En un contexto más amplio, se define la física nuclear y de partículas como la rama de la física que estudia la estructura fundamental de la materia y las interacciones entre las partículas subatómicas.

DESARROLLO

La física en una ciencia que contiene muchas ramas par su estudio, en este caso nos enfocaremos en una de ellas, la “física nuclear” que es una de sus ramas, la cual se encarga del estudio de las propiedades y comportamientos de los núcleos o también como la rama de la física que estudia la estructura fundamental de la materia y las interacciones entre las partículas subatómicas.

Los primeros experimentos de la fisca nuclear fue la radiactividad fue descubierta en las sales de uranio por el físico francés Henri Becquerel en 1896.                                                                                           En 1898, los científicos Marie y Pierre Curie descubrieron dos elementos radiactivos existentes en la naturaleza, el polonio y el radio                            En 1913 Niels Bohr publica su modelo de átomo, consistente en un núcleo central compuesto por partículas que concentran la práctica mayoría de la masa del átomo (neutrones y protones), rodeado por varias capas de partículas cargadas casi sin masa (electrones). Mientras que el tamaño del átomo resulta ser del orden del angstrom, el núcleo puede medirse en fermis, o sea, el núcleo es 100.000 veces menor que el átomo.                                                  Ernest Rutherford en el año 1918 definió la existencia de los núcleos de hidrógeno. Rutherford sugirió que el núcleo de hidrógeno, cuyo número atómico se sabía que era 1, debía ser una partícula fundamental. Se adoptó para esta nueva partícula el nombre de protón sugerido en 1886 por Goldstein para definir ciertas partículas que aparecían en los tubos catódicos.                                                                                                                                                     Durante la década de 1930, Irene y Jean Frédéric Joliot-Curie obtuvieron los primeros nucleídos radiactivos artificiales bombardeando boro  y aluminio  con partículas α para formar isótopos radiactivos de nitrógeno y fósforo. Algunos isótopos de estos elementos presentes en la naturaleza son estables. Los isótopos inestables se encuentran en proporciones muy bajas.                                                                                                                               En 1932 James Chadwick realizó una serie de experimentos con una radiactividad especial que definió en términos de corpúsculos, o partículas que formaban esa radiación. Esta nueva radiación no tenía carga eléctrica y poseía una masa casi idéntica a la del protón. Inicialmente se postuló que fuera resultado de la unión de un protón y un electrón formando una especie de dipolo eléctrico. Posteriores experimentos descartaron esta idea llegando a la conclusión de que era una nueva partícula procedente del núcleo a la que se llamó neutrones.                                                                                                                 Los científicos alemanes Otto Hahn y Fritz Strassmann descubrieron la fisión nuclear en 1938. Cuando se irradia uranio con neutrones, algunos núcleos se dividen en dos núcleos con números atómicos. La fisión libera una cantidad enorme de energía y se utiliza en armas y reactores de fisión nuclear.

Esta rama de la física también estudia las reacciones nucleares, como la colisión inelástica Estas reacciones se estudian colocando muestras dentro de los reactores nucleares para producir un flujo alto de neutrones. Los núcleos también pueden reaccionar entre ellos pero, si están cargados positivamente, se repelen entre sí con gran fuerza. Los núcleos proyectiles deben tener una energía lo bastante alta como para superar la repulsión y reaccionar con los núcleos blanco. También estudia la colisión elástica, desintegración nuclear 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.

La fisión consiste en el "bombardeo" de partículas subatómicas al uranio, trayendo como consecuencia la fisión del átomo y con esto la de los demás átomos adyacentes al bombardeado en reacción en cadena. Mientras que, la fusión es la unión bajo ciertas condiciones de dos o más átomos y genera mucha más energía que la fisión.

La fusión reacción nuclear, producida por la unión de dos núcleos ligeros, que da lugar a un núcleo más pesado, con gran desprendimiento de energía. La fusión representa diversos problemas, ya que a nivel atómico las cargas de los átomos se repelen entre sí impidiendo la unión de estos, por esto se recurre generalmente a la utilización de isotopos ligeros, con menor carga eléctrica.

El análisis radio químico es también un factor importante en la física nuclear, las partículas alfa, que son emitidas normalmente por elementos con números atómicos superiores a 83, tienen la energía discreta característica de los nucleídos emisores. Así, los emisores α pueden ser identificados midiendo la energía de las partículas α. Las muestras a medir deben ser muy delgadas porque estas partículas pierden rápidamente energía al atravesar el material. Los rayos gamma también tienen la energía discreta característica del núclido que se desintegra, por lo que la energía de estos rayos también puede usarse para identificar nucleídos. Puesto que los rayos g pueden atravesar una cantidad considerable de material sin perder energía, la muestra no tiene que ser delgada. Los espectros de energía de las partículas beta (y los positrones) no son útiles para identificar nucleídos porque se extienden sobre todas las energías hasta un máximo para cada emisor β. Véase Detectores de partículas.

Con frecuencia, las técnicas de física nuclear se emplean para analizar materiales rastreando elementos presentes en cantidades muy pequeñas. La técnica utilizada se llama análisis de activación. Se irradia una muestra con proyectiles nucleares (normalmente neutrones) para convertir nucleídos estables en núclido radiactivos, que luego se miden con detectores de radiación nuclear.

Por ejemplo, el sodio de una muestra puede ser detectado irradiando la muestra con neutrones, y convirtiendo así parte de los núcleos estables  en núcleos radiactivos Na; a continuación se mide la cantidad de estos últimos contando las partículas β y los rayos g emitidos.

El análisis de activación puede medir (sin separación química) cantidades tan pequeñas como 1 nano gramo (10^-9 g) de unos 35 elementos en materiales como el suelo, las rocas, los meteoritos y las muestras lunares. También puede utilizarse para analizar muestras biológicas, como la sangre y el tejido humano; sin embargo, en los materiales biológicos se pueden observar pocos elementos sin separaciones químicas.

Otras aplicaciones importantes de la física nuclear son el desarrollo de métodos para producir especies radiactivas utilizadas para la diagnosis y los tratamientos médicos. También ha desarrollado los isótopos trazadores que se usan para estudiar el comportamiento químico de los elementos, para medir el desgaste de los motores de automóviles y en otros estudios que emplean cantidades mínimas de material.

CONCLUSIONES

La fisica nuclear es muy importante para la humanidad por que con ella  podemos indentifcar la radiacion, tambien como ya era mencionado antes el estudio de los nucleos atomicos.

Tambien con esta es como identificamos la radiacion que hoy en dia esta mas presente en nuestro planeta a causa de algunas fabricas, lo observamos en el tema ya antes mecionado radiaciones nucleares, pero esto no solo es culpa de fabricas si no tambien de los proyectiles que usa el gobierno en las guerras o los reactores nucleares que se utilizan para la produccion de energia.

Desde la antiuedad cuando Henri Becquerel descubrio la radiacion natural ya se tomaba en cuenta esta rama de la fisica par saber identificar los diferentes compartamientos ocurridos en ese tiempo.

La fisica nuclear es muy importante par las personas que trabajan en un reactor nuclear o que trabajan con la radiacion, y par esas personas que trabajan conlos atomos y proyectiles, esta rama es indispensable para la vida humana.