TRANSMUTACION Y DEFECTO DE MASA

TRANSMUTACION Y DEFECTO DE MASA

Es el cambio nuclear que experimenta un núcleo como resultado del bombardeo con partículas sub atómicas como los neutrones. También se conoce como radiactividad inducida , ya que es posible producir radiactividad por medios artificiales.

En el núcleo actúan dos tipos de fuerzas, una que tiende a separa los protones, llamada fuerza de repulsión eléctrica y otra que mantiene unidos a protones y neutrones, la fuerza nuclear

Si se desea romper el núcleo de un átomo, se debe vencer la fuerza nuclear; en cambio, si se desea agregar protones o neutrones a este, se debe vencer la fuerza eléctrica. Ambos procesos son reacciones nucleares, por lo que liberan gran cantidad de energía

A diferencia d e la desintegración radiactiva, la transmutación resulta d e la colisión de dos partículas. Así, en la transmutación participan cuatro partículas: en el núcleo objetivo, la partícula que bombardea, el núcleo producido y la partícula expulsada.

Acelerador de partículas

La transmutación es posible llevarla a cabo en equipos llamados aceleradores de partículas , siendo un ejemplo de ellos el ciclotrón . En este se aumenta la energía cinética de las partículas forzándolas a seguir una trayectoria en espiral o lineal. Al alcanzar la energía necesaria, se conducen fuera del acelerador para que colisionen con la sustancia que se desea transformar, el blanco. Con el estudio de la transmutación y utilizando los aceleradores de partículas se han podido sintetizar elementos con nº > a 92, llamados elementos tranuránicos.

DEFECTO DE MASA

El defecto de masa (o exceso de masa) en los núcleos atómicos AZXN es la diferencia entre su masa real medida experimentalmente M(Z,N) y la indicada por su número másico

Esta energía es una medida de las fuerzas que mantienen los nucleones juntos, y que representa la energía que deben ser suministrados por el medio ambiente si el núcleo desea dividirse. Comparando ambas ecuaciones, se obtiene una expresión que relaciona los defectos de masa del protón y del neutrón con el defecto de masa d(Z,N) del núcleo.

o anterior confirma la diferencia entre estos criterios experimentales. También se obtiene un resultado positivo lo cual indica que existe una cierta cantidad de materia que en el proceso de formación del núcleo se ha transformado, mediante la famosa ecuación E=mc^2, en energía que liga el núcleo. Los datos de la masa nuclear y la energía de ligadura son fundamentales a la hora de estudiar los distintos procesos de decaimiento nuclear posibles (desintegración del núcleo en otro u otros de mayor energía de ligadura por nucleón).

Para el caso del deuterón podemos ver que la energía de ligadura repartida entre las partículas constituyentes es de aproximadamente 1 MeV, lo cual es relativamente poco, y de hecho se comprueba que se trata de un núclido poco ligado, que no posee estados excitados, por lo que un depósito de energía de esta magnitud lo desintegraría en neutrón y protón.

El valor máximo de energía de ligadura por nucleón se encuentra en la zona del hierro-niquel, con unos 8 MeV por partícula, por lo que éstos son los núcleos más ligados. Es decir que para átomos más pesados que el hierro la energía de ligadura repartida entre los nucleones constituyentes de los núcleos (protones y neutrones) es menor. Esto significa además que ningún proceso de fusión nuclear puede ser exoenergético más allá de la zona del Fe o Ni, ya que llevaría a las partículas a un estado de menor ligadura, para lo cual se requiere energía.

Esto tiene repercusión en el desarrollo estelar, ya que una estrella no puede obtener energía fusionando núcleos más pesados que el hierro, por lo que cuando llega a este punto en su evolución, en la que ha agotado el combustible de fusión más

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