Material de Apoyo

2. FUERZAS FUNDAMENTALES
Física Moderna
- Gravitacionales - Electromagnéticas
- Nuclear fuerte - Nuclear débil

3. FUERZAS FUNDAMENTALES
EN LA NATURALEZA
GRAVITATORIA
ELECTROMAGNÉTICA
NUCLEAR DÉBIL
 NUCLEAR FUERTE
Cada una de ellas es transmitida por
PARTÍCULAS MEDIADORAS:
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4. FUERZAS EN LA NATURALEZA
Las Fuerzas Gravitacionales y
las Fuerzas Electromagnéticas
son de GRAN ALCANCE (en teoría
hasta el infinito)
Las Fuerzas Nucleares tienen
origen exclusivamente en el
interior de los NÚCLEOS
ATÓMICOS.
- Son de muy CORTO ALCANCE.
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5. FUERZAS EN LA NATURALEZA
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6. FUERZAS EN LA NATURALEZA
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7. FUERZA GRAVITACIONAL
Partícula de intercambio: Gravitón
Acción: Rige el movimiento de los
planetas
FUERZA GRAVITACIONAL
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8. FUERZA ELECTROMAGNÉTICA
FUERZA ELECTROMAGNÉTICA
PARTÍCULA DE INTERCAMBIO:
FOTÓN
ACCIÓN:
MANTIENE EL ÁTOMO UNIDO
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9. FUERZAS NUCLEARES
DETERMINAN QUE UN
NÚCLEO ATÓMICO SEA
ESTABLE O INESTABLE
NÚCLEO
ESTABLE
NÚCLEO
INESTABLE
PREDOMINAN
LAS FUERZAS
DE
ATRACCIÓN
SI
PREDOMINAN
LAS FUERZAS
DE
REPULSIÓN
SI
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10. FUERZAS NUCLEARES
MANTIENEN UNIDOS A LOS PROTONES
Y DEMÁS NUCLEONES QUE
CONSTITUYEN LOS NÚCLEOS
ATÓMICOS.
Son atractivas y de muy corto alcance.
Son de dos tipos:
FUERZA
DÉBIL
FUERZA
FUERTE
FUERZAS NUCLEARES
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11. FUERZAS NUCLEARES
La FUERZA FUERTE actúa sobre
los NUCLEONES.
La FUERZA DÉBIL actúa en el
INTERIOR de los NUCLEONES.
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12. FUERZA NUCLEAR FUERTE
- ACCIÓN: MANTIENE UNIDO EL
NÚCLEO ATÓMICO
-PARTÍCULA DE INTERCAMBIO:
GLUÓN
FUERZA NUCLEAR FUERTE
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13. FUERZA NUCLEAR FUERTE
- LA MÁS INTENSA DE TODAS LAS
FUERZAS FUNDAMENTALES.
- RESPONSABLE DE LA COHESIÓN DE
LOS NÚCLEOS ATÓMICOS.
-LOS NEUTRONES EXISTENTES EN LOS
NÚCLEOS ATÓMICOS TIENDEN A
FACILITAR SU ACCIÓN, IMPIDIENDO EL
DECAIMIENTO ESPONTÁNEO DE LOS
NÚCLEOS.
- ES DE CORTO ALCANCE: 10-15 (m)
- DECAE RÁPIDAMENTE: A unos 10-14 (m)
ya es despreciable frente a la fuerza
eléctrica de repulsión entre los protones.
- ES TRANSMITIDA POR GLUONES
FUERZA NUCLEAR FUERTE
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14. FUERZAS NUCLEARES
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15. FUERZAS EN EL NÚCLEO EN FUNCIÓN
DE LA DISTANCIA ENTRE NUCLEONES
R  10-15 (m)
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16. - ACTÚA EN EL INTERIOR DE LOS
NUCLEONES (ENTRE QUARKS)
- ÚNICA FUERZA QUE AFECTA A LOS
NEUTRINOS.
FUERZA NUCLEAR DÉBIL
- ACCIÓN: PROVOCA DESINTEGRACIONES
RADIACTIVAS
-PARTÍCULAS DE INTERCAMBIO:
W Y Z
FUERZA NUCLEAR DÉBIL
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17. FUERZA NUCLEAR DÉBIL
-CAUSANTE DE LA DESINTEGRACIÓN -:
-TIENE UN ROL FUNDAMENTAL EN LA FUSIÓN DEL
HIDRÓGENO Y OTROS ELEMENTOS EN EL
CENTRO DE LAS ESTRELLAS Y DEL SOL.
- TIENE UN ALCANCE APROX.
10-18[m]
- TRANSMITIDA POR 3 PARTÍCULAS
VIRTUALES (BOSONES) QUE SON:
W+, W- y Z0
- IMPORTANTE EN LA VELOCIDAD DE
REACCIÓN DE ALGUNAS REACCIONES
NUCLEARES EN ESTRELLAS COMO EL SOL
Y EN LOS PROCESOS DE INTERACCIÓN
ENTRE NEUTRINOS Y MATERIA
FUERZA NUCLEAR DÉBIL
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18. FUERZA NUCLEAR DÉBIL
LA FUERZA NUCLEAR DÉBIL HACE DECAER
A UN NEUTRÓN:
• TRANSFORMA UN QUARK DOWN
EN UN QUARK UP
• CREA UN ELECTRÓN Y UN ANTINEUTRINO
FUERZA NUCLEAR DÉBIL:
DECAIMIENTO DE NEUTRÓN
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19. REACCIONES NUCLEARES:
CAPTURA NEUTRÓNICA
NÚCLEO
CAPTURA
n LIBRE
NÚCLEO
EXCITADO
EMISIÓN DE
RAYOS GAMMA
SE PRODUCE CON ENERGÍAS TÉRMICAS BAJAS EN LAS QUE
LOS NEUTRONES POSEEN APROXIMADAMENTE LA MISMA
ENERGÍA QUE LA MATERIA ADYACENTE: INFERIOR A 0,4 eV.
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20. REACCIONES NUCLEARES: FISIÓN
1939: OTTO HAHN
y FRITZ STRASSMAN
NEUTRÓN IMPACTA
NÚCLEO DE U-235
NÚCLEO SE DIVIDE
EN 2 FRAGMENTOS
DE MASAS
SIMILARES
LIBERA
NEUTRONES
Y
ENERGÍA
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21. R. N.: FISIÓN DEL URANIO
ENERGÍA LIBERADA POR ÁTOMO = 200MeV
ENERGÍA LIBERADA POR CADA GRAMO = 23.000 kWh
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22. REACCION EN CADENA
http://phet.colorado.edu/es/simulation/nuclear-fission
CONSIDERANDO LA LIBERACIÓN DE
2 NEUTRONES: EN 80 GENERACIONES DE
FISIÓN SE FISIONAN 2.42 x 1024 NÚCLEOS,
EN MENOS DE 1ms.
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23. REACCION CONTROLADA
SE FRENA LA VELOCIDAD CON QUE SE
FISIONAN LOS NÚCLEOS, UTILIZANDO
SUSTANCIAS MODERADORAS DE
NÚMERO MÁSICO PEQUEÑO: H, C y Li
1942: ENRICO FERMI
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24. REACCIONES NUCLEARES: FUSIÓN
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25. R. N.: FUSIÓN DEL HIDRÓGENO
CONDICIONES
1. TEMPERATURA DE
MILLONES DE
GRADOS
2. MUY ALTAS
PRESIONES
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