Estados Nucleares

Procesos nucleares

Los procesos nucleares son procesos de combinación y transformación de las partículas sub-atómicas y núcleos atómicos. Las reacciones nucleares pueden ser endotérmicas oexotérmicas, atendiendo a si precisan energía para producirse o a si la desprenden respectivamente.

Fuerzas

Más información en: Fuerzas fundamentales

Nuclear fuerte: Es la fuerza más fuerte de la naturaleza y tiene, en principio, muy corto alcance, 1 fm. Es la responsable de las ligaduras nucleares. Entre hadrones se manifiesta mediante el intercambio de mesones y piones sobre todo. Pero la verdadera expresión de la nuclear fuerte ocurre en las uniones entre quarks mediante una partícula mediadora de fuerza llamada gluón que viene de "glue" que significa pegamento. Los gluones unen con tal firmeza a los quarks que hasta ahora no se les ha podido observar libres en la naturaleza sino que siempre aparecen ligados a, por lo menos, otro quark. Aquí la fuerza actúa con alcance infinito y aumenta con la distancia es decir cuanto más alejamos dos quarks más fuertemente se atraen. Dado que es una fuerza derivada de las atracciones entre quarks aquellas partículas que no están constituidas por éstos como son los leptones no se ven afectados por ella.

Nuclear débil: Es la fuerza de menor alcance, 1 am distancia ésta menor que el núcleo, es, además, cien mil veces más débil que la nuclear fuerte. Sus partículas mediadoras de fuerza son los bosones W y Z. Es la responsable de la mayoría de los procesos radiactivos.

Electromagnética: Esta es una fuerza de largo alcance, en realidad alcance infinito. Además es una fuerza muy fuerte tan solo cien veces más débil que la nuclear fuerte. Actúa entre cargas eléctricas pudiendo ser repulsiva o atractiva según el signo de estas. La partícula mediadora de fuerza es el fotón. Es responsable de las ligaduras interatómicas así como de los propios electrones al átomo.

Gravitatoria: Débil y de largo alcance. Actúa sobre la masa y la energía. Siempre es atractiva. Totalmente despreciable en las reacciones nucleares ya que es 10^38 veces más débil que la nuclear fuerte. Se cree, aunque no se ha probado aún, que podría tener un mediador de fuerza, el gravitón. Es la única fuerza que aún se explica mediante un modelo continuo en vez de uno quantizado. Es la responsable de la atracción entre los objetos astronómicos.

Fisión nuclear

«Fisión» redirige aquí. Para otras acepciones, véase Fisión (desambiguación).

Fisión nuclear de un átomo de uranio-235.

En física nuclear, la fisión es una reacción nuclear, lo que significa que tiene lugar en el núcleo atómico. La fisión ocurre cuando un núcleo pesado se divide en dos o más núcleos pequeños, además de algunos subproductos como neutrones libres, fotones (generalmente rayos gamma) y otros fragmentos del núcleo como partículas alfa (núcleos de helio) y beta (electrones y positrones de alta energía).

Mecanismo

La fisión de núcleos pesados es un proceso exotérmico, lo que supone que se liberan cantidades sustanciales de energía. El proceso genera mucha más energía que la liberada en las reacciones químicas convencionales, en las que están implicadas las cortezas electrónicas; la energía se emite, tanto en forma de radiación gamma como de energía cinética de los fragmentos de la fisión, que calentarán la materia que se encuentre alrededor del espacio donde se produzca la fisión.

La fisión se puede inducir por varios métodos, incluyendo el bombardeo del núcleo de un átomo fisionable con una partícula de la energía correcta; la partícula es generalmente un neutrón libre. Este neutrón libre es absorbido por el núcleo, haciéndolo inestable (a modo de ejemplo, se podría pensar en la inestabilidad de una pirámide de naranjas en el supermercado, al lanzarse una naranja contra ella a la velocidad correcta). El núcleo inestable entonces se partirá en dos o más pedazos: los productos de la fisión que incluyen dos núcleos más pequeños, hasta siete neutrones libres (con una media de dos y medio por reacción), y algunos fotones.

Los núcleos atómicos lanzados como productos de la fisión pueden ser varios elementos químicos. Los elementos que se producen son resultado del azar, pero estadísticamente el resultado más probable es encontrar núcleos con la mitad de protones y neutrones del átomo fisionado original.

Los productos de la fisión son generalmente altamente radiactivos, no son isótopos estables; estos isótopos entonces decaen, mediante cadenas de desintegración.

Fusión nuclear

Fusión de deuterio con tritio, por la cual se producen helio

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