martes, 12 de mayo de 2020

Energía Nuclear



Como vimos , una de las reglas que rigen la interaccion entre cargas eléctricas era " cargas de distinto signo se atraen y cargas de igual signo se repelen " , tambien vimos que el Nucleo atómico es un espacio muy pequeño dentro de( a su vez)  un átomo muy pequeño.Como es posible entonces que  los protones no se repelan entre sí?
Se postula que la la razon está en la existencia de los Neutrones y la fuerza que atrae neutrones y protones   se llama " fuerza nuclear" , a distancias cortas  predomina sobre la fuerza electrica que de otra forma  los haria repeler entre si .De todas formas existe un límite para la cantidad de protones que puede haber en el núcleo sin que se DESINTEGRE expontáneamente y tambien debe haber una cierta proporción entre protones y neutrones en el mismo.La desintegración de los átomos es la fuente de la RADIOACTIVIDAD por consiguiente es posible hacer que el nucleo de un  átomo sea INESTABLE alterando la cantidad de neutrones que posee.Ese es el modo de producir REACCIONES NUCLEARES de FISION que son las que se emplean en los Reactores Nucleares y en las Armas Atómicas.Uranio-235 y Plutonio -239 son los Isotopos mas empleados para hacer funcionar reactores Nucleares y Artefactos Explosivos Atomicos.

De donde sale esa Energía? Es la diferencia entre la cantidad de Energía que tenia el Nucleo inicial y el la que poseen los Nucleos resultantes de la Fision  , estaba almacenada como Energía potencial de Union.La energia que se libera en estas reacciones es muy grande , en la siguiente formula se expresa la relación que hay entre la Masa ( m) y la Energia ( E) donde "c" es la velocidad de la luz.Como el valor de "c" ( velocidad de la luz) es muy grande y ademas esta elevado al cuadrado , resulta que la conversion de masa a Energia que ocurre da por resulttado una cantidad muy grande.



En el siguiente videopodemos ver una animacion de una reaccion de fision en cadena , los neutrones estan representados como esferas rojas.Notar que al no tener carga eléctrica los neutrones pueden acercarse a los nucleos de los a´tomos sin ser repelidos.

En el siguiente video podemos ver el funcionamiento de un reactor nuclear de fision utilizado en la generacion de energía eléctrica

En este otrovideo se recorren las instalaciones de la Central Nuclear de Atucha en la provincia de Buenos Aires , existe otra Central Nuclear en la localidad de Rio Tercero Provincia de Cordoba.


Los diferentes Nucleidos  de un mismo Elemento ( se llaman ISOTOPOS y ya vimos el caso d e los 3 isotopos del Elemento Hidrógeno) pueden se "Estables" o "Inestables".
Los Isotopos Inestables ó "radiactivos" tinen muchisimas aplicaciones en Medicina , Industria e Investigación.

En el siguiente video podemos apreciar algunas aplicaciones de los Isotopos radioactivos se aprovecha en algunos casos que poseen las mismas propiedades quimicas que el correspondiente elemento estable ligada a la facil detección debido a la radioactividad que emiten.El contenido de Carbono-14 se emplea para determinar la antiguedad de fosiles.

En este otrovideo se explica el uso de isotopos radioactivos en las "centellografias"

Aqui podemos ver una explicacion acerca de las principales radiaciones emitidas por aquellos nucleidos que son  atomos radioactivos. Tambien existen nucleidos que emiten Rayos X.




En este otro video se muestra una recopilacion historica sobre el desarrollo de las primeras bombas atómicas.





El elemento ( natural) que posee mas protones es el Uranio justamente porque más protones hacen mas inestables a los átomos , no es que no puedan existir pero  su vida se hace mas corta pues desintegran.Si se tiene en cuenta que el Sistema Solar existe desde hace 4600 millones de años , es imposible que pueda haber en la Tierra elementos que tengan corta vida.Sin embargo existen Elementos ARTIFICIALES producidos en laboratorios que poseen mas protones que el Uranio se llaman "Elementos Transuránicos".Esos Elementos Transuránicos ( mas alla del Uranio) tienen " vidas medias" del orden de milisegundos  , esto significa que la mitad de los átomos inicialmente presentes se desintegra en ese cortisimo tiempo.
El Elemento Transuránico  mayor valor de Z se pudo sintetizar a la fecha ( 20020 ) posee 118 protones.







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