Para los alumnos de Fisica de Reactores Nucleares

1. Tema: Educación: Operadores / Teoría
Revisión de Física Nuclear: Parte I
Agustín Zuñiga Gamarra
2. Longitudes de Onda de Partículas 3. Radio Nuclear
Todas las partículas en la naturaleza tiene En una primera aproximación, al núcleo
una doble personalidad, se comportan atómico puede ser considerado como una
algunas veces como partículas y otras como esfera de radio R dada por la relación
ondas. La longitud de onda λ asociada con
-13 1/3
una partícula que tiene un momento p está R = 1.25 x 10 A cm, (1.2)
dado por
Donde A es el número másico. La constante
λ=
1.25 surge de experimentos de dispersión de
h
neutrones, sin embargo, dado que otras
p mediciones dan otros valores esta relación
deber ser tomada como referencial. Por
donde h es al constante de Planck (ver ejemplo esta relación no se cumple par
apéndice) Es de costumbre hablar de una núcleos ligeros.
longitud de onda reducida, denotada por L,
que es la longitud de onda dividida por 2Pi. Con frecuencia el radio nuclear se expresa
Quedando la relación siguiente: en términos del radio clásico del electrón, re,
que está definido por la relación
D= h
p
(1.1)
re = e2
me c 2 (1.3)
Ejercicios Donde e y me son la carga electrónica y
masa, respectivamente, y c es la velocidad
E1: Visitar Internet, y encontrar quién realizó la de la luz. El valor numérico de re es 2. 82 x
propuesta de que las particulas son también ondas. –13
E2: ¿Si las particulas también son ondas entonces estás
10 cm, así que R puede ser escrito
podrán viajar a velocidad mayor que la luz?, ¿Si es sí aproximadamente como
bajo qué condiciones?.
R= re
A1 / 3 (1.4)
Problemas 2
P1: Determinar la longitud de onda reducida para los Aunque la ecuación (1.5) no es
neutrones de energía E en electrón voltios (= 1eV es la numéricamente exacta, es los suficiente
unidad de energía e igual a 1.60 x 10-19 J). para muchos cálculos.
P2:Demostrar que la velocidad del neutron está dada por
v = c √ (E/470), donde c es la velocidad de la luz y e es El volumen V de un núcleo es proporciona a
3
la energía cinética del neutron en MeV (1 millón de eV). R , y, por la ecuación 1.2, V es proporcional
a A. Consecuentemente el numero promedio
P3: El berilio tiene una densidad de 1.85 g/cm3). ¿A qué
energía del neutron tiene una longitud de onda
de nucleones por unidad de volumen en un
comparable con las distancias interatómicas de este núcleo, es decir, A / V, es constante para
material? todos los núcleos.
Tal densidad uniforme de la materia nuclear
sugiere que los núcleos son similares a
pequeñas gotas liquidas, que, será un
modelo del núcleo que ha sido ampliamente
usada en física nuclear y da cuenta de
muchas propiedades de los núcleos. Se
discutirá en la Parte II.
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2. Tema: Educación: Operadores / Teoría
Ejercicios
E1: Revisar en Internet y explorar las técnicas
experimentales para medir los radios nucleares. En
particular comprender que es tamaño del núcleo según
la carga y según la materia nuclear.
E2: Comparar las densidades macroscópicas (atómicas)
con las nucleares. Y estimar el tamaño del átomo si el
núcleo tiene el tamaño de una naranja.
E3: Si el radio nuclear depende de A1/3 como varía el
radio del átomo.
Problemas
P1: Determinar el radio nuclear de los núcleos
siguientes: O16, U235, S32, C12.
P2: Determinar el radio del átomo para los núcleos del
problema P1.
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