Instalación para fusión nuclear

jueves, 16 de julio de 2009

Estabilidad nuclear

Dentro de los elementos hay algunos que son estables y otros que son inestables. Algunos nucleos de alto peso molecular pierden o liberan partículas y nergía nuclear, lo que conocemos como radiactividad.
En la Tierra existen de manera natural un poco mas de 90 elementos, algunos en grandes cantidades y otros en niveles trazas. Todos los elementos poseen isotopos estables e inestables (radiactivos), siendo los estables aprox. 284, es decir alrededor de 3 isotopos en promedio por elemento. El Hidrógeno, el más liviano de los elementos, posee dos isotopos estables el protio H-1 y el deuterio H-2, y otro isotopo radiactivo Tritio H-3.
Veinte elementos consisten en una sola especie atómica (Ej. Be, F, Na, Al, P) y el resto tiene 2 o más isotopos.

La estabilidad nuclear (FOTO) esta relacionada con la cantidad relativa de protones y neutrones que pose un núcleo. Aquellas especies con Z par son más numerosas que las de Z impar. Los puntos negros son los isotopos estables y la franja ascendente es la franja de estabilidad nuclear. Observe que para Z>20, los que son estables tienen más neutrones que protones. Para un elemento dado, en la parte central están los isotopos estables y hacia arriba y hacia abajo los isotopos radiactivos. Si un núcleo con Z protones tiene exceso o deficiencia de neutrones es inestable. La línea recta (Z=N) es la condición ideal de estabilidad.
¿Porque los protones no se repelen entre sí, desintegrando el nucleo?
En el núcleo no operan las fuerzas de atracción y repulsión coulombicas que se usan para explicar las interacciones entre iones positivos y negativos. En el núcleo operan las interacciones fuertes, que son unas 100 veces mayores que las coulombicas y que operan sólo en distancias extremadamente cortas al interior del núcleo.
Existen algunas regularidades que definen a los isotopos estables si los valores de Z y N son pares o impares:
a) Los isotopos estables con Z par son mas numerosos que los isotopos con Z impar.
b) El 60% de los núclidos estables tienen Z y N par.
c) Son estables sólo 4 núclidos con Z y N impar.
d) Son núclidos extremadamente estables los que poseen Z o N: 2, 8, 20, 28, 50, 82 y 126. A estos números se les conoce como "numeros mágicos".

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