 |
¡Vikidia te necesita!
 Actualmente tenemos 6660 artículos. ¡Anímate! |
a crear los Núcleo atómico
El núcleo es el centro del átomo. Está formado por nucleones llamados protones y neutrones y rodeado por la nube de electrones.[1] El núcleo es mucho menor el propio átomo en un factor comprendido entre unas 23.000 veces menor para el átomo de uranio y unos 145.000 veces menor para el átomo de hidrógeno.[2] Aunque sólo es una parte muy pequeña del átomo, el núcleo tiene la mayor parte de la masa.[2] Casi toda la masa de un átomo procede de los protones y neutrones del núcleo. Sólo una pequeña parte de la masa procede de los electrones en órbita.
Los neutrones no tienen carga eléctrica y los protones tienen carga positiva. Como el núcleo sólo está formado por protones y neutrones, está cargado positivamente.[3] Las cosas que tienen la misma carga se repelen: esta repulsión forma parte de lo que se denomina fuerza electromagnética. A menos que hubiera algo más que mantuviera unido al núcleo, éste no podría existir porque los protones se alejarían unos de otros. En realidad, el núcleo se mantiene unido por otra fuerza conocida como fuerza nuclear fuerte.[4]
La palabra núcleo procede de 1704 y significa "núcleo de una nuez". En 1844, Michael Faraday utilizó núcleo para describir el "punto central de un átomo".
Isótopos y nucleidos[editar · editar código]
Los átomos pertenecientes a un mismo elemento químico pueden presentar diferentes cantidades de neutrones en su núcleo; dichas variedades se denominan “isótopos”.[5] Los distintos isótopos de un mismo elemento tienen propiedades químicas muy similares. Los distintos isótopos de una muestra de una sustancia química pueden separarse utilizando una centrifugadora o un espectrómetro de masas. El primer método se utiliza en la producción de uranio enriquecido a partir de uranio normal, y el segundo en la datación por carbono.
Los protones y los neutrones tienen masas casi iguales, y su número combinado, el número másico, es aproximadamente igual a la masa atómica de un átomo. La masa combinada de los electrones es muy pequeña en comparación con la masa del núcleo; los protones y neutrones pesan unas 2000 veces más que los electrones.
Por ejemplo, el carbono 12, el carbono 13 y el carbono 14 son isótopos de carbono. Todos tienen seis protones en el núcleo, pero cada uno tiene un número distinto de neutrones. Los isótopos se pueden usar en ciertos procedimientos y exámenes médicos.[6]
- Isótopos del carbono
El isótopo del carbono, carbono 12 tiene seis protones rojo) en el núcleo y seis neutrones
El isótopo del carbono, carbono 13 tiene seis protones rojo) en el núcleo y siete neutrones
El isótopo del carbono, carbono 14 tiene seis protones rojo) en el núcleo y 8 neutrones
Fusión nuclear[editar · editar código]
Véase el artículo principal: Fusión nuclear
Cuando dos núcleos ligeros entran en contacto muy estrecho es posible que la fuerza fuerte los fusione.[7] Se necesita una gran cantidad de energía para acercar los núcleos lo suficiente como para que la fuerza fuerte tenga efecto, por lo que el proceso de fusión nuclear sólo puede tener lugar a temperaturas o densidades muy elevadas. Una vez que los núcleos están lo suficientemente juntos, la fuerza fuerte vence su repulsión electromagnética y los aplasta formando un nuevo núcleo.
Cuando los núcleos ligeros se fusionan se libera una gran cantidad de energía. Las estrellas como nuestro sol se alimentan de la fusión de cuatro protones en un núcleo de helio, dos positrones y dos neutrinos.[7] Diversos centros de investigación investigan actualmente un método económicamente viable para utilizar la energía procedente de una reacción de fusión controlada.
Fisión nuclear[editar · editar código]
Véase el artículo principal: Fisión nuclear
La fisión nuclear es la reacción en la que el núcleo de un átomo pesado, al capturar un neutrón incidente, se divide en dos o más núcleos de átomos más ligeros, llamados productos de fisión, emitiendo en el proceso neutrones, rayos gamma y grandes cantidades de energía.[8]
En la reacción de fisión se producen varios neutrones que al incidir sobre otros núcleos fisionables desencadenan más reacciones de fisión que a su vez generan más neutrones. Este efecto multiplicador se conoce como reacción en cadena.
La reacción en cadena de fisión o "nuclear", que utiliza neutrones producidos por la fisión, es la fuente de energía de las centrales nucleares y de las bombas nucleares de tipo fisión, como las dos que Estados Unidos utilizó contra Hiroshima y Nagasaki al final de la Segunda Guerra Mundial.
Para que se produzca una reacción en cadena iniciada por neutrones, debe haber una masa crítica del elemento presente en un espacio determinado y en unas condiciones determinadas.[8]