ENERGIA NUCLEAR

Este es el aporte realizado por las estudiantes

Natalia Tovar

Angie Uribe

Melisa Hernandez

Leidy Rodriguez

TEORIA

ESTRUCTURA NUCLEAR

El conocimiento de la estructura nuclear es uno de los elementos  claves de la física nuclear. Primero la interacción de los componentes de estas, los nucleones (protones y neutrones formados a su vez por los quarks) son estudiadas por la cromodinámica cuántica, allí vemos la teoría cuántica de campos.  Estos tiene interacción fuerte, son muy complicados y es necesario, hoy día, recurrir a modelos más sencillos. No existe un único modelo en la física nuclear a su vez se han ido creando modelos teóricos para saber el material nuclear que constituye los núcleos de los átomos. Algunos de estos modelos son líquida, los modelos de capas (de partículas independientes, de campo medio, etc.), rotacional, vibracional, vibracional y rotacional, etc.

Modelos nucleares

MODELO DE GOTA LIQUIDA

Es uno de los primero modelos nucleares, propuesto Bohr en 1935. Se describe como un fluido clásico compuesto por neutrones y protones, la naturaleza mecánico – cuántica es a partir  del principio de exclusión de Pauli, que dice que los fermiones (mismos nucleones) del mismo tipo no pueden estar  en un mismo estado cuántico. Este líquido se llama líquido de fermi. Este sencillo modelo reproduce las principales características de la energía enlace de los núcleos.es buen modelo para predecir niveles energéticos en núcleos poco deformados.

Desde lo cuantitativo se ve que la masa del núcleo atómico es inferior a la masa de los componentes individuales (protones y neutrones) que lo forman.  Esta observación de la masa esta conectada con la ecuación   de Einstein, por la cual parte de la masa esta en forma de energía de ligazón. Cuantitativamente se tiene la siguiente ecuación.

Dónde:

Son respectivamente la masa del núcleo, la masa de un protón y la masa de un neutrón.

son respectivamente el número atómico (que coincide con el número de protones), el número másico (que coincide con el número de nucleones) y A-Z por tanto coincide con el número de neutrones.

es la energía de enlace entre todos los nucleones.

MODELO DE LAS CAPAS

Es muy parecida a la dicha en el caso de la corteza electrónica, este modelo en el caso de los electrones, hay partículas idénticas que se agrupan en al capas de los números cuánticos espacialmente distintos. El número de electrones en cada capa es impuesto por el principio de exclusión de Pauli para fermiones. Los números cuánticos asociados tienen la ecuación de Schrödinger

La elección de potencial para la resolución del espectro de energías, el más usual es el potencial de Wood-Saxon pero la solución no es analítica.

Al igual que el modelo de capas, da buenos resultados en núcleos poco deformados.

La expresión «modelo de capas» Fue utilizado para describir la existencia de agregados de nucleones en el núcleo, actualmente se denomina  teoría de campo medio. Hoy en día es un conjunto de técnicas que ayudan a la solución de variantes del problema nuclear de N cuerpos.

Su marco conceptual es:

  • El núcleo atómico es un sistema cuántico de N cuerpos.
  • El núcleo no es un sistema físico relativista.
  • Las interacciones entre los nucleones es solamente de a dos cuerpos.
  • Los nucleones se consideran en este modelo partículas puntuales, sin estructura.

MODELO VIBRACIONAL Y ROTACIONAL

Este recurre a las  vibraciones y rotaciones de la superficie del núcleo en términos de coordenadas colectivas y así predecir las frecuencias ligado a los niveles energéticos.

Tiene buenos resultados  en núcleos poco deformados y parcialmente deformados  También da una idea cualitativa de altos niveles energéticos en núcleos estables pero muy deformados, como los isótopos del osmio (187Os189Os).

Teorías cuánticas de campo asociadas

La interacción fuerte fue hecha para explicar la estabilidad de los núcleos atómicos. Los primeros pretendían arrojar luz sobre la naturaleza de la interacción fuerte. Sin embargo esa investigación o permitió descubrir la naturaleza de la interacción fuerte a nivel fundamental. De hecho uno de los primeros fue el modelo de Yukawa

Donde  es el potencial de Yukawa

El desarrollo de las teorías de campo de gauge llevó a determinar  que la interacción fundamental asociada a la fuerza fuerte no es la que se da entre nucleones, sino la que mantiene unidos a los componentes de los nucleones. Actualmente se conoce que la interacción nucleón-nucleón es un efecto residual de la interacción mucho más intensa entre quarks que es razonablemente descrita por la cromodinámica cuántica.

PREZI

VIDEO DE APOYO

VIDEO DE LABORATORIO

QUIZ 

http://www.thatquiz.org/es/classtest?HDOC2732

Responder

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Cerrar sesión / Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Cerrar sesión / Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Cerrar sesión / Cambiar )

Google+ photo

Estás comentando usando tu cuenta de Google+. Cerrar sesión / Cambiar )

Conectando a %s

A %d blogueros les gusta esto: