Fisica Nuclear

Física nuclear

Física nuclear es el rama de física tratado a núcleo de átomo. Tiene tres aspectos principales: el sondar partículas fundamentales (protones y neutrones) y sus interacciones, clasificando e interpretando las características de núcleos, y proporcionando avances tecnológicos.

Fuerzas

Los núcleos son limitados juntos por fuerza fuerte. La fuerza fuerte actúa sobre un muy shortrange y causa una atracción entre los nucleones (protones y neutrones). La fuerza nuclear fuerte es así que nombrado porque es perceptiblemente más grande en magnitud que las otras fuerzas del fundamental (electroweak, electromágnetico y gravitacional). La fuerza fuerte es altamente atractiva en solamente las distancias muy pequeñas que, combinadas con la repulsión entre los protones debido a la fuerza electromágnetica, permite que el núcleo sea estable. La fuerza fuerte se sentía en medio nucleones se presenta debido al intercambio degluons. El estudio de la fuerza fuerte se trata de cerca chromodynamics del quántum (QCD).

Modelos nucleares

Los nucleones en el núcleo se mueven alrededor en un pozo potencial de la energía que ellos mismos creen presentarse de su interacción, y el movimiento, con respecto a uno a. Los nucleones pueden obrar recíprocamente con uno a vía 2 cuerpos, 3 cuerpos o fuerzas del múltiple-cuerpo. El hecho de que muchos nucleones obran recíprocamente con uno a de una manera complicada hace el nuclear problema del mucho-cuerpo difícil de solucionar.
Existen ampliamente dos tipos de modelos nucleares que procuren predecir y entender características de núcleos. Éstos son modelos nucleares microscópicos y macroscópicos. Los modelos nucleares microscópicos aproximan el potencial que los nucleones crean en el núcleo. Las interacciones individuales se combinan como sumas lineares de potenciales. Casi todos los modelos utilizan un potencial central más a vuelta potencial de la órbita. La diferencia entre los modelos entonces es definida por el potencial de 3 cuerpos usado, y/o la forma del potencial central. La forma de este potencial entonces se inserta en la ecuación de Schrödinger. Solución del Ecuación de Schrödinger entonces rinde el nuclear wavefunction, vuelta, paridad y energía de la excitación de niveles individuales. La forma del potencial determinaba estas características nucleares indica el tipo de modelo microscópico. modelo de la cáscara y el modelo deformido de la cáscara (modelo de Nilsson) es dos ejemplos de modelos nucleares microscópicos.
Los modelos nucleares macroscópicos procuran describir las cualidades tales como la prolijidad nuclear del tamaño, de la forma y de la superficie. Más bien que calculando niveles individuales, los modelos macroscópicos predicen radios nucleares, el grado de deformación y el parámetro de la prolijidad. Una aproximación simple para el radio nuclear es que es proporcional a la raíz cúbica de la masa nuclear.
Esto implica que todos los núcleos son esféricos y su radio es directamente proporcional a la raíz cúbica de su volumen (volumen de una esfera = 4/3πR3). Los núcleos pueden también existir en una forma deformida y así un grado de deformación,β2, puede ser incluido para tomar esto en consideración. El hecho de que el núcleo puede no estar enteramente incompresible también es considerado por el parámetro de la prolijidad δ. Un ejemplo de un modelo macroscópico es el modelo de la gotita de Myers y de Schmidt.
Se han hecho algunas tentativas absolutamente acertadas de combinar los modelos microscópicos y macroscópicos juntos. Estos modelos supuestos del mic-mac comienzan con un potencial nuclear, solucionan la ecuación de Schrödinger y proceden a predecir parámetros nucleares macroscópicos.

Protones y neutrones

Los protones y los neutrones son fermios, con diversos valores del isospin número del quántum, así que dos protones y dos neutrones pueden compartir el mismo espacio función de la onda. En el caso raro de a hypernucleus, un tercero baryon llamó ahyperon, con un diverso valor del strangeness el número del quántum puede también compartir la función de la onda.

Actividad nuclear

Decaimiento de alfa

Artículo principal: Decaimiento de alfa

Decaimiento beta

Artículo principal: Decaimiento beta

Decaimiento gamma

Artículo principal: Decaimiento gamma
Aquí, un núcleo se decae de un estado excitado en un estado más bajo emitiendo a rayo gama.

Fisión

Artículo principal: Fisión nuclear

Fusión

Artículo principal: Fusión nuclear

Historia

La historia de la física nuclear comenzó con el descubrimiento del núcleo cerca Rutherford en 1911. Mientras que el trabajo sobre radiactividad por la curación de Becquerel, de Pierre y de Marie predates esto, una explicación de la radiactividad tendría que esperar el descubrimiento que el núcleo sí mismo fue compuesto de componentes más pequeños, nucleones. Las tentativas de partir el átomo condujeron al descubrimiento de la fisión nuclear.





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