35. Nucli atòmic

Question 1

El nucli atòmic. Models. Energia d’enllaç. Radiactivitat natural. Radiactivitat artificial. Aplicacions de la radiactivitat en diferents camps. Mesures de seguretat.

1. El nucli atòmica

Answer 1

• Descobriment
• Components
• Com es representa AZ X
• Isòtops
• Gràfic N-Z

1.1. Propietats nucli atòmic
- Radi nuclear
(Definició i espessor)
R = r_0 A^(1/3) r_0 = 1.2 fm

• Moment nuclear i paritat
  Suma de moments

I (0 si par-par, semi par-senar, enter senar-senar)

paritat com a promig

• Moment nuclear magnètic

mu = e/2m_p (L) –> mu_z = eh_barra/2m_p (ml)
Aquest era només per protons

mu_s = gs (e/2m) S –> mu_sz = g (eh_barra/2m)(Sz)
Aquest per p i n
El valor de g és indicatiu de que tenen estructura interna

• Moment elèctric quadrupolar
  Q = (0 simetria esfèrica I=0,1/2), (><0, elipsoides nucli amb deformacions)

Question 2

El nucli atòmic. Models. Energia d’enllaç. Radiactivitat natural. Radiactivitat artificial. Aplicacions de la radiactivitat en diferents camps. Mesures de seguretat.

2. Defecte de massa i energia d’enllaç

Answer 2

Espectrograf de massa??

• Energia d’enllaç com 2n de batxiller
  Energia per nucleó – > Gràfica
  Sn, Sp –> energies “ionització”

Question 3

El nucli atòmic. Models. Energia d’enllaç. Radiactivitat natural. Radiactivitat artificial. Aplicacions de la radiactivitat en diferents camps. Mesures de seguretat.

3. Força nuclear forta

Answer 3

1. Curt bast
2. Indep, Càrrega
3. Depen Spin
4. No central
5. Repulsiva a distàncies molt curtes

Yukawa, teoria quàntica de camps, mesó pi

Question 4

El nucli atòmic. Models. Energia d’enllaç. Radiactivitat natural. Radiactivitat artificial. Aplicacions de la radiactivitat en diferents camps. Mesures de seguretat.

4. Models

Answer 4

• models simplificats però tractables
  4. 1. Model de la gota líquida

Massa components
- a_v A (terme “volum” –> enllaç
+ a_s A^(2/3) (terme àrea, nucleons superfície menys lligats)
+ Coulomb a_cZ^2/A^(1/3) (denominador de R = r_0 A^(1/3))
+ mínim per N = Z a_n (Z-A/2)^2/A

+ Delta 0 si par i senar, -a_p/sqrt(N) si par par i mateix terme positiu si senar-senar

Paràmetres ajustats empíricament
Modela el conjunt
Falla per A petits

4.2. Nombres màgics
Comportament especialment estable
A,Z = 2,8,,20,28,50,82,126

Hi ha més isòtops quan es presenten aquests nombres
Menor energia enllaç (MENOR???)

4.3. Model de capes
Pauli exclusió –> col·lisions no possibles - nucleons poden moure –> Estadística de Fermi
Tractament nucleons com partícules independents amb un potencial promig
Prediu Ltotal, paritat però falla pels moments dipolar i quiadripolar

4.4. Model Col·lectiu
Pot creat pel corre + pot no simètric
Explica Quad i nivells energia

Question 5

El nucli atòmic. Models. Energia d’enllaç. Radiactivitat natural. Radiactivitat artificial. Aplicacions de la radiactivitat en diferents camps. Mesures de seguretat.

5. Radiactivitat

Answer 5

Un poc història si temps

5.1. Cinemàtica processos radiactius
Com segon batxiller. No deixar vida mitjana i temps de semi-desintegració
Què passa si hi ha mare i fill…?

5.2. Desintegració alfa

5.3. Desintegració beta
Tres tipus
Necessitat dels neutrins (estudis energètics)
Beta+ Q major que 1,022 MeV/c2
Captura...

5. 4. Radiació gamma
6. 5. Altre formes de radiació
7. 6. Radiactivitat natural i radiació artifical

5.7. Series radiactives (?)
238U(92) 4n+2
232Th(90) 4n
235U(92) Serie actini 4n+3
237Np(93) Artificial 4n+1

Question 6

El nucli atòmic. Models. Energia d’enllaç. Radiactivitat natural. Radiactivitat artificial. Aplicacions de la radiactivitat en diferents camps. Mesures de seguretat.

5. Aplicacions de la radiactivitat en diferents camps

Answer 6

• Medicina nuclear8 (radioisòtops, PET, radioterapia)
• Datació radiactiva (C-14 i altres)
• Activació neutrons (equipatge aeri, art)
• Detector de fum

Question 7

El nucli atòmic. Models. Energia d’enllaç. Radiactivitat natural. Radiactivitat artificial. Aplicacions de la radiactivitat en diferents camps. Mesures de seguretat.

7. Mensures de seguretat

Answer 7

Parlar del poder de penetració
Barreres físiques –> encapsulat dels llocs
Control i manipulació dels residus
Targetes de control