La Física nuclear

Desde la antigüedad existía la idea de que si quebrásemos un pedazo de cualquier objeto, a menudo se llega a un punto donde ya no se puede romper. Luego viene la idea de que no habría átomos indivisibles. A medida que avanzamos en el conocimiento de la naturaleza, el modelo de átomo se perfeccionó hasta llegar al modelo actual, en el que no tiene una esfera indivisible, sino un sistema compuesto por varias partículas diferentes. En el exterior tenemos los electrones, partículas con carga negativa y masa muy pequeña en relación a los demás. En el centro se debe principalmente protones con carga positiva y los neutrones con carga neutra. Este modelo fue creado por Ernest Rutherford y desarrollado por Niels Bohr.

Basándose en las conclusiones de principios del siglo, se descubrió que el núcleo está formado por otras partículas y es más compleja de lo imaginado.

Si clasificamos a todas las fuerzas que existen, habrá cuatro grupos principales:

Fuerza gravitacional – la atracción entre los organismos responsables de las órbitas de los planetas, o por una fruta caída.

Las fuerzas electromagnéticas – da lugar a los imanes, los fenómenos eléctricos, reacciones químicas, etc.

Fuerza nuclear débil – produce la decadencia en la que se emite un electrón del núcleo.

Fuerza nuclear fuerte – responsable del mantenimiento de las partículas del núcleo juntos, incluso con la igualdad de las cargas eléctricas.

Los estudios de física nuclear de las reacciones que se producen en los núcleos de los átomos. Ellos no son tan estables e indivisibles como los antiguos creían que un átomo sería. Muchos fenómenos se producen desencadenando diversos efectos.

La fisión de un átomo

Reacciones nucleares de fisión controlada producen calor de calefacción de agua que impulsa las turbinas para producir electricidad. En la medicina, los rayos X permiten ver los huesos y otras partes del cuerpo humano, tratamientos contra el cáncer usando efectos nucleares como un arma para luchar contra los tumores (radiología), los elementos radiactivos (que emiten partículas o radiación) se utilizan para el estudio de cerebro y otros partes del cuerpo. La física nuclear también se puede utilizar para producir las armas más destructivas de la historia: las bombas nucleares.

Principales teorías

Einstein incorporó la existencia del átomo en sus teorías. Hasta entonces el átomo se ve como un supuesto teórico sin material de prueba. El físico alemán formuló la teoría en que la materia y la energía son equivalentes. Él dijo:

E = m. c ²

Donde:

E = energía

m = masa

c = velocidad de la luz

Utilizando la fórmula se puede calcular la cantidad de energía existente en un objeto de masa m.

Como la masa y la energía son equivalentes, el Principio de Conservación de la masa se reduce al Principio de Conservación de la Energía según el cual en un sistema cerrado de energía no se crea ni se destruye, sólo se convierte.

Para centrales nucleares

La ruptura de un núcleo atómico que resulta en nuevos asentamientos y produce una gran liberación de energía, debido a la masa total de los nuevos elementos es menor que el núcleo original. La masa que queda se da en forma de energía. Esto se llama fisión nuclear. Este es el funcionamiento básico de Centrales Nucleares, con la fisión controlada para producir electricidad, y es también el comienzo de las primeras bombas atómicas.

Cuando los átomos de hidrógeno se unen para formar un átomo de helio, hay una gran pérdida de masa que se convierte en energía. Esta es la fusión nuclear, un proceso que genera luz y calor del dom, que se utiliza en el arma más poderosa jamás creada por el hombre: la bomba de hidrógeno . Sólo se produce en lugares de alta temperatura y presión. Actualmente los investigadores están estudiando maneras de utilizar la fusión para producir electricidad.

Mediante el estudio de las partículas que forman la materia, la física nuclear se acerca otra área: la física de partículas. Que están investigando esto y se comportan como las partículas que componen el universo que muestra muy claramente que el átomo, el núcleo o protones o neutrones no son indivisibles.