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7/23/2019 Formulas Fisica nuclear (by Carrascal)
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Fsica nuclear[Radiactividad] [Espectros atmicos. Espectros de
rayos X] [Partculas subatmicas] [Efecto fotoelctrico.
Dualidad onda - corpsculo] [Unidades]
Nmero atmico Z Nmero de protones
Nmero msico A Nmero de protones y neutrones
Energa de enlace nuclear
Defecto de masaLa masa de un ncleo en reposo es siempre menor
que la sumade las masas de los nucleones aislados que lo
componen.
Para un tomo de masa atmica m,nmero msico A y nmero atmico Z
m = Z mp + (A - Z) mn + Z me - m
Radiactividad
Los ncleos correspondientes a tomos con nmero atmico superior a
83 son muy inestables y puedenfragmentarse de manera espontnea en
otros ncleos ms ligeros.
El nmero de partculas N que se desintegran en un tiempodt
(velocidad con que se desintegra un cuerpo) es
proporcional a nmero presente.d N / d t = - N
N = No e- t donde No es la cantidad inicial
y la constante de desintegracin
Periodo de semidesintegracin
Tiempo necesario para que el nmero detomos radiactivos de una
muestra sereduzca a la mitad:T = ln 2 /
Actividad radiactiva de una muestra
Nmero de desintegraciones por segundo: NSe mide en curies.1
curie = 3,71010 desintegraciones / sg =3,71010 Bq
Vida media = 1 /
Reacciones nucleares
La suma de los nmeros msicos y la suma de los nmerosatmicos
deben coincidir en ambos miembros de laecuacin.
a + X ---> Y + bX (a, b) Ydonde X e Y son los ncleos pesados
inicialy final, a el proyectil y b la partcula o
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ncleo emitido
Si libera energa, la reaccin es exoenergtica.Si absorbe energa,
la reaccin esendoenergtica.
Emisin alfa (ley de Soddy) XZA = YZ-2
A-4 + He24 + energa
Al perder un tomo de un cuerpo radiactivo una partcula disminuye
su masa atmica cuatro unidadesy su nmero atmico dos; transformndose
el elemento en otro situado dos lugares antes en laclasificacin
peridica.
Emisin beta (ley de Fajans) XZA = YZ+1
A + He-10 + energa
Al perder un tomo de un cuerpo radiactivo una partcula no se
altera su masa atmica y su nmeroatmico aumenta una unidad,
transformndose el cuerpo en otro situado un lugar ms avanzado en
laclasificacin peridica.
Algunas partculas:
protn: p11 ; neutrn: no
1
H11, H1
2, H13, He2
4, 24, -1
0, 00
Fisin nuclearUn tomo relativamente pesado sedescompone en otros
ms ligeros.
Fusin nuclearSe unen dos tomos para formar otro ms
pesado.
Partculas subatmicas
Leptones
- No estn sometidos a la fuerza nuclear fuerte- Son partculas
elementales (aquellas que no se pueden descomponer en otras
partculas mssimples)- Hay seis tipos de leptones: electrn ,mun,
taun, neutrino del electrn, neutrino del mun yneutrino del taun
Hadrones
- Estn sometidos a la fuerza nuclear fuerte- No son partculas
elementales pues estn formados por quarks (partculas de carga e/3,
2e/3) que s son partculas elementales- Los quarks no existen
aislados sino que se combinan para formar otras partculas- Hay seis
tipos de quarks: up (u), down (d), strange (s), charmed (c), botton
(b) y top (t)- Se clasifican en dos grupos:
Mesonesformados por un quark y su antiquarkejemplo: mesones
(piones) y mesones K
Bariones formado por un grupo de tres quarksejemplo: protones y
neutrones
Cada partcula tiene asociada una antipartcula (otra partcula de
igual masa y espn que la primera pero
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con carga elctrica y momento angular opuestos).ejemplo: del
electrn es el positrn; del protn, el antiprotn; del neutrn, el
antineutrn.
Espectros atmicos. Espectros de rayos X
Energa de un fotn E = h = h c /
Espectros = R1 ( 1 / n12 - 1 / n22)
donde R1 es la constante de Rydberg R1 = 3,2911015 Hz
1 / = R2 ( 1 / n12 - 1 / n2
2)
donde R2 es la constante de Rydberg R2 = 1,097107 m-1
Lymann1 = 1, n2 = 2, 3, 4...
Balmern1 = 2, n2 = 3, 4, 5...
Paschenn1 = 3, n2 = 4, 5, 6...
Brackettn1 = 4, n2 = 5, 6, 7...
Teora de Bohr e2 / (4 o r2) = m v2 / r
r = h2o n2 / (m e2)
Radio de Bohrao = h
2o / (m e2)
Efecto fotoelctrico. Dualidad onda - corpsculo
Efecto fotoelctrico
El = Ea + Ec
donde El = h = h c / es la energa de la luz incidente
Ea es la energa para arrancar los electrones del metal = trabajo
de extraccinEc es la energa cintica mxima de los fotoelectrones
emitidos
Potencial de detencin (o de frenado): Ecmx = e V
Velocidad de una partcula de masa m y carga q acelerada con un
potencial V: v =[2 q V / m ]1/2
Relacin de DeBroglie
= h / p = h / (m v)donde h = 6,610-34 J sg es la constante de
Planck y p el momento lineal de la
partcula
Unidades
Electronvoltio 1 eV = 1,610-19 J
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Actividad radiactiva1 Bq (becquerel) = 1 desintegracin / sg1
curio = curie (Ci) = 3,71010 Bq
Velocidad de la luz c = 3108 m /sg
Pgina inicial (antes en http://es.geocities.com/fisicas):
http://www.carrascal.net46.net/fisicas/Esta seccin (desde la pgina
inicial): FRMULAS / FSICA / FSICA NUCLEAR
Los autores: Mari Paz Hortelano Gmez e Iaki Carrascal Mozo
Castrillo de Don Juan. Palencia. (Espaa)
Correo electrnico: [email protected]
En la red desde el 15/03/1998 - ltimas modificaciones:
22/06/2003 - 19/07/2003 - 07/03/2005
http://www.carrascal.net46.net/fisicas/http://c/cd_castrillo/fisicas/autores/autores.htmhttp://c/cd_castrillo/fisicas/autores/autores.htmhttp://c/cd_castrillo/fisicas/autores/autores.htmhttp://c/cd_castrillo/fisicas/autores/autores.htmmailto:[email protected]://www.carrascal.net46.net/fisicas/http://c/cd_castrillo/fisicas/autores/autores.htmmailto:[email protected]
