Fuerzas Nucleares
• Existen dos tipos, la fuerza nuclear fuerte y
la fuerza nuclear débil.
• Ambas, más la fuerza de gravedad y la
electromagnética, constituyen las cuatro
fuerzas fundamentales de la naturaleza.
• La fuerza nuclear ¡fuerte, que es la más
poderosa de todas, es la que mantiene
unidos protones y neutrones en el núcleo
atómico.
• La fuerza nuclear débil es responsable de
ciertos tipos de radiactividad; por ejemplo, la
desintegración de un neutrón en un protón,
un electrón y un antineutrino.
LA FUERZA NUCLEAR
FUERTE
• Para entender la naturaleza de la fuerza
nuclear fuerte, considere los siguientes
hechos:
• Los núcleos atómicos están hechos de
protones y neutrones
• Los protones son cargas eléctricas
positivas
• Los neutrones no tienen carga eléctrica
• Dentro del núcleo los protones sienten
una fuerza grandísima de repulsión
debido a que las cargas eléctricas
iguales se repelen.
Entonces, surge la
pregunta: ¿Cómo se
mantiene unido el núcleo?
• La razón por la cual las
cargas eléctricas dentro de
un núcleo atómico no salen
volando es que existe la
fuerza nuclear fuerte que
hace que los protones y los
neutrones en el núcleo se
atraigan.
• La intensidad de esta fuerza es
evidentemente mayor que la fuerza
electromagnética. Sin embargo,
existe una gran diferencia entre estas
dos. La fuerza nuclear fuerte sólo
puede actuar a distancias muy cortas
(por ejemplo el radio de un núcleo),
mientras que la interacción
electromagnética tiene una distancia
de acción infinita.
• Si un núcleo atómico gana neutrones
adicionales, por ejemplo
bombardeandolo con un haz de
neutrones, el núcleo cambia de
forma y se hace más grande, pero
llega un momento en que la fuerza
nuclear fuerte no tiene el alcance
suficiente para mantener al núcleo
unido. Como resultado, el núcleo se
parte en dos generando mucha
energía.
• En la teoría cuántica de campos a cada
tipo de interacción le corresponde una
familia de partículas portadoras de la
interacción. En el caso de la fuerza
nuclear fuerte estas partículas son los
gluones:
LA FUERZA NUCLEAR
DÉBIL
• La fuerza nuclear débil actúa entre partículas
elementales y es responsable de algunas
reacciones nucleares. Por ejemplo, en la
desintegración radiactiva de los núcleos provoca
su escisión en varios fragmentos. La fuerza
nuclear débil causa una desintegración
radiactiva particular que se denomina
desintegración beta. Además la fuerza nuclear
débil es importante en el control de la velocidad
de reacción de algunas reacciones nucleares
que ocurren en estrellas como el sol. La vida
media del sol está determinada por las
características de esta fuerza.
Fuerzas nucleares

Fuerzas nucleares

  • 1.
  • 2.
    • Existen dostipos, la fuerza nuclear fuerte y la fuerza nuclear débil. • Ambas, más la fuerza de gravedad y la electromagnética, constituyen las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza. • La fuerza nuclear ¡fuerte, que es la más poderosa de todas, es la que mantiene unidos protones y neutrones en el núcleo atómico. • La fuerza nuclear débil es responsable de ciertos tipos de radiactividad; por ejemplo, la desintegración de un neutrón en un protón, un electrón y un antineutrino.
  • 3.
  • 4.
    • Para entenderla naturaleza de la fuerza nuclear fuerte, considere los siguientes hechos: • Los núcleos atómicos están hechos de protones y neutrones • Los protones son cargas eléctricas positivas • Los neutrones no tienen carga eléctrica • Dentro del núcleo los protones sienten una fuerza grandísima de repulsión debido a que las cargas eléctricas iguales se repelen.
  • 5.
    Entonces, surge la pregunta:¿Cómo se mantiene unido el núcleo? • La razón por la cual las cargas eléctricas dentro de un núcleo atómico no salen volando es que existe la fuerza nuclear fuerte que hace que los protones y los neutrones en el núcleo se atraigan.
  • 6.
    • La intensidadde esta fuerza es evidentemente mayor que la fuerza electromagnética. Sin embargo, existe una gran diferencia entre estas dos. La fuerza nuclear fuerte sólo puede actuar a distancias muy cortas (por ejemplo el radio de un núcleo), mientras que la interacción electromagnética tiene una distancia de acción infinita.
  • 7.
    • Si unnúcleo atómico gana neutrones adicionales, por ejemplo bombardeandolo con un haz de neutrones, el núcleo cambia de forma y se hace más grande, pero llega un momento en que la fuerza nuclear fuerte no tiene el alcance suficiente para mantener al núcleo unido. Como resultado, el núcleo se parte en dos generando mucha energía.
  • 8.
    • En lateoría cuántica de campos a cada tipo de interacción le corresponde una familia de partículas portadoras de la interacción. En el caso de la fuerza nuclear fuerte estas partículas son los gluones:
  • 9.
  • 10.
    • La fuerzanuclear débil actúa entre partículas elementales y es responsable de algunas reacciones nucleares. Por ejemplo, en la desintegración radiactiva de los núcleos provoca su escisión en varios fragmentos. La fuerza nuclear débil causa una desintegración radiactiva particular que se denomina desintegración beta. Además la fuerza nuclear débil es importante en el control de la velocidad de reacción de algunas reacciones nucleares que ocurren en estrellas como el sol. La vida media del sol está determinada por las características de esta fuerza.