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Principios Físicos

Principios Físicos. Lic. Sergio L. Mosconi FUESMEN-CNEA. Modelos Atómicos. Estructura Atómica. Estructura Nuclear. Tabla Periódica. Isótopos, Isóbaros e Isótonos. Tabla de Nucleídos (núcleos livianos). Unidades de Energía. MKS: Joule = Kg m / seg 2 CGS: ergio = g cm/ seg 2

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Presentation Transcript

  1. Principios Físicos Lic. Sergio L. Mosconi FUESMEN-CNEA

  2. Modelos Atómicos

  3. Estructura Atómica

  4. Estructura Nuclear

  5. Tabla Periódica

  6. Isótopos, Isóbaros e Isótonos

  7. Tabla de Nucleídos (núcleos livianos)

  8. Unidades de Energía MKS: Joule = Kg m / seg2 CGS: ergio = g cm/ seg2 eV = electron Volt KeV = 1000 eV MeV = 1000000 eV GeV = 1000000000 eV 1 eV = 1.602 *10-19 Joules

  9. Interacciones nucleares

  10. Interacciones

  11. Átomo de Hidrógeno

  12. Átomo de Hidrógeno

  13. Átomo de Hidrógeno n=6 ,l=4 ,m=1 n=3 ,l=2 ,m=0

  14. Modelos nucleares • Modelo de la gota. • Modelo de partículas independientes: • Números mágicos: 2, 8, 20, 28, 50, 82, 126, ... • Modelo colectivo.

  15. Modelos Nucleares • M(Z,A) = MN + Z me – B(Z) masa del átomo • M(Z,A) = ZMp + N Mn – B(Z,A) masa del núcleo • B(Z,A) = ZMp + N Mn – M(Z,A) energía ligadura • B / A Energía ligadura por nucleón • Sn(A,Z) = B(Z,A) – B(A-1,Z) = M(A-1,Z) – M(A,Z) + Mn

  16. B/A(MeV) Sn(MeV) 131Xe 8.41 6.6 132Xe 8.42 8.9 Energía de ligadura

  17. Energía de ligadura

  18. Ley Semiempírica de Masas • M(Z,A) = ZMp + N Mn –  A +  A2/3 +  (A – 2Z)2 / A +  Z2/ A1/3 + (A,Z) 12 A1/2 MeV para A par, Z impar y N impar (A,Z) = 0 para A impar   -12 A1/2 MeV para A par, Z par y N par •  = 15.8,  = 17.8,  = 23.75 y  = 0.71

  19. Ley Semiempírica de Masas • M(Z,A=cte) = a – bZ + dZ2 Donde a = A Mn c2 –  A +  A2/3 +  A b = 4  + (Mn - Mp) c2 d = 4  / A +  / A1/3 • Zmin= b/2d

  20. Decaimiento b+ y b-

  21. Decaimiento b-

  22. Decaimiento b+

  23. Decaimiento b+ y b- 77 32Ge 77 33As + e- + e + 2.72 MeV - - 77 34Se + e- + e + 0.68 MeV 77 36Kr 77 35Br + e+ +  + 2.89 MeV + + 77 34Se + e+ +  + 1.36 MeV

  24. 67Ga 68Ga 69Ga 67Zn 68Zn 69Zn 66Cu 67Cu 68Cu Decaimiento b+ y b-

  25. Decaimiento b+ y b- • - : M(Z,A) > M(Z+1,A)  Q = M • + : M(Z,A) > M(Z-1,A) + 2 me Q = M - 2 me c2 • CE: M(Z,A) + me > M(Z-1,A) + Be Q = M - Be

  26. Decaimiento a

  27. Decaimiento  • M(Z,A) > M(A-4, Z-2) + M(2,4). 209 83Bi 205 81Te +  + 3.11 MeV Q > 4 MeV

  28. Decaimiento 

  29. Modelo partículas independientes Potencial de Wood-Saxon Interacción spin-órbita

  30. Decaimiento g

  31. Fusión Nuclear 3.5 MeV 14.1 MeV

  32. Nuclear Fusion has the potential to produce large amounts of power without radioactive by-products. In this experiment energy equivalent to 1MW was produced for 2 seconds (1991) Fusión

  33. Fusión • M(Z1,A1) + M(Z2,A2) > M(Z,A) p + p 2H + e + + 0.42 Mev p + 2H 3He + + 5.49 Mev 2H + 3H 4He + n + 17.58 Mev

  34. Fisión Nuclear

  35. Fisión • B(Z,A) < B(Z1,A1) + B(Z2,A2) inestable, con Z=Z1+Z2 y A=A1+A2 • B(Z,A) > B(Z1,A1) + B(Z2,A2) estable

  36. Tabla de Nucleidos

  37. Tabla de Nucleidos

  38. Tipos de Radiación Protones Neutrones Partículas Alfa Electrones Positrones Neutrinos Rayos Gamma Rayos X quarks

  39. Radiación Electromagnética

  40. Desintegración Radiactiva

  41. Desintegración Radiactiva -dN(t) =  N(t) = A(t) dt Actividad o ritmo de desintegración de la población de átomos N al instante t. N(t) = No e-t A(t) = Ao e-t = Ao e-0.693t/T T = 0.693 / tiempo en el cual N(t) = No/2

  42. Desintegración radiactiva

  43. Unidades de Actividad MKS: Becquerel= Bq = desintegraciones / seg KBq = 1000 Bq MBq = 1000000 Bq Curie = Ci mCi = 0.001 Ci mCi = 0.000001 Ci 1 mCi = 37 MBq

  44. Cadena deDesintegración RadiactivaNatural

  45. Decaimiento en serie N1 l1 N2 l2 N3

  46. Decaimiento en serie

  47. GeneradorMo99-Tc99m

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