{"id":16493,"date":"2020-03-06T04:21:38","date_gmt":"2020-03-06T04:21:38","guid":{"rendered":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/que-es-un-nucleo-estable-un-nucleo-inestable-definicion\/"},"modified":"2020-06-29T10:17:54","modified_gmt":"2020-06-29T10:17:54","slug":"que-es-un-nucleo-estable-un-nucleo-inestable-definicion","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/es\/que-es-un-nucleo-estable-un-nucleo-inestable-definicion\/","title":{"rendered":"Qu\u00e9 es un n\u00facleo estable – Un n\u00facleo inestable – Definici\u00f3n"},"content":{"rendered":"
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Solo hay ciertas combinaciones de neutrones y protones, que forman n\u00facleos estables.\u00a0Si hay demasiados o muy pocos neutrones para un n\u00famero determinado de protones, el n\u00facleo resultante no es estable y sufre desintegraci\u00f3n radiactiva.\u00a0Los is\u00f3topos inestables se descomponen a trav\u00e9s de varias v\u00edas de descomposici\u00f3n radiactiva.\u00a0Dosimetr\u00eda de radiaci\u00f3n<\/div>\n<\/div>\n
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N\u00facleos estables – N\u00facleos inestables<\/p>\n

\"Tabla<\/a>
Gr\u00e1fico de segre: este gr\u00e1fico muestra una gr\u00e1fica de los nucleidos conocidos en funci\u00f3n de sus n\u00fameros at\u00f3micos y de neutrones.\u00a0Se puede observar en la tabla que hay m\u00e1s neutrones que protones en los nucleidos con Z mayor que aproximadamente 20 (Calcio).\u00a0Estos neutrones adicionales son necesarios para la estabilidad de los n\u00facleos m\u00e1s pesados.\u00a0El exceso de neutrones act\u00faa algo as\u00ed como el pegamento nuclear.<\/figcaption><\/figure>\n

La estabilidad nuclear<\/a>\u00a0est\u00e1 determinada por la competencia entre dos interacciones fundamentales.\u00a0Los n\u00facleos at\u00f3micos consisten en protones y neutrones, que se atraen entre s\u00ed a trav\u00e9s de\u00a0\u00a0la\u00a0\u00a0fuerza nuclear<\/a><\/strong>\u00a0, mientras que los protones se repelen entre s\u00ed a trav\u00e9s de\u00a0\u00a0la fuerza electromagn\u00e9tica<\/strong>\u00a0\u00a0debido a su carga positiva.\u00a0Estas dos fuerzas compiten, lo que lleva a la estabilidad de varios n\u00facleos.\u00a0Solo hay ciertas combinaciones de neutrones y protones, que forman\u00a0\u00a0n\u00facleos estables<\/strong>\u00a0.\u00a0Los neutrones estabilizan el n\u00facleo<\/strong>\u00a0, porque se atraen entre s\u00ed y a los protones, lo que ayuda a compensar la repulsi\u00f3n el\u00e9ctrica entre los protones.\u00a0Como resultado, a medida que aumenta el n\u00famero de protones,\u00a0\u00a0se necesita una proporci\u00f3n creciente de neutrones a protones<\/strong>\u00a0para formar un n\u00facleo estable.\u00a0Si hay demasiados (los\u00a0neutrones tambi\u00e9n obedecen el\u00a0principio de exclusi\u00f3n de Pauli<\/a><\/strong>\u00a0) o muy pocos neutrones para un n\u00famero dado de protones, el n\u00facleo resultante no es estable y sufre\u00a0\u00a0desintegraci\u00f3n radiactiva<\/a>\u00a0.\u00a0Los is\u00f3topos inestables se<\/strong>\u00a0\u00a0desintegran a trav\u00e9s de varias v\u00edas de desintegraci\u00f3n radiactiva, m\u00e1s com\u00fanmente desintegraci\u00f3n alfa, desintegraci\u00f3n beta o captura de electrones.\u00a0Se conocen muchos otros tipos raros de descomposici\u00f3n, como la fisi\u00f3n espont\u00e1nea o la emisi\u00f3n de neutrones.<\/p>\n

El\u00a0\u00a0principio de exclusi\u00f3n de Pauli<\/strong>\u00a0\u00a0tambi\u00e9n influye en la\u00a0\u00a0energ\u00eda cr\u00edtica\u00a0<\/a>\u00a0de\u00a0\u00a0los\u00a0<\/a>n\u00facleos fisionables<\/a>\u00a0\u00a0y\u00a0\u00a0fisionables<\/a>\u00a0.\u00a0Por ejemplo, los act\u00ednidos con un n\u00famero impar de neutrones son usualmente fisibles (fisionables con neutrones lentos) mientras que los act\u00ednidos con un n\u00famero par de neutrones no son fisibles (pero son fisionables con neutrones r\u00e1pidos).\u00a0Los n\u00facleos pesados \u200b\u200bcon un n\u00famero par de protones y un n\u00famero par de neutrones son (debido al principio de exclusi\u00f3n de Pauli) muy estables gracias a la aparici\u00f3n de ‘spin emparejado’.\u00a0Por otro lado, los n\u00facleos con un n\u00famero impar de protones y neutrones son en su mayor\u00eda inestables.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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N\u00fameros m\u00e1gicos de protones y neutrones<\/h2>\n

Un\u00a0n\u00famero m\u00e1gico<\/strong>\u00a0es un n\u00famero de nucleones en un\u00a0n\u00facleo<\/a>\u00a0, que corresponde a capas completas dentro del n\u00facleo at\u00f3mico.\u00a0Los n\u00facleos at\u00f3micos que consisten en un n\u00famero m\u00e1gico de nucleones tienen una energ\u00eda de uni\u00f3n promedio por nucle\u00f3n m\u00e1s alta de lo que cabr\u00eda esperar seg\u00fan predicciones como la f\u00f3rmula de masa de\u00a0von Weizsaecker<\/strong>\u00a0(tambi\u00e9n llamada\u00a0f\u00f3rmula de masa semiemp\u00edrica – SEMF<\/strong><\/a>\u00a0) y, por lo tanto, son m\u00e1s estables contra la desintegraci\u00f3n nuclear.\u00a0Los n\u00fameros m\u00e1gicos<\/strong>\u00a0son predichos por el\u00a0modelo de caparaz\u00f3n nuclear<\/strong><\/a>y se prueban mediante observaciones que han demostrado que hay discontinuidades repentinas en las energ\u00edas de separaci\u00f3n de protones y neutrones a valores espec\u00edficos de Z y N. Estos corresponden al cierre de las capas (o subcapas).\u00a0Los n\u00facleos con conchas cerradas est\u00e1n m\u00e1s unidos que el siguiente n\u00famero m\u00e1s alto.\u00a0El cierre de los dep\u00f3sitos ocurre en Z o N = 2, 8, 20, 28, (40), 50, 82, 126. Se encuentra que los n\u00facleos con n\u00fameros pares de protones y neutrones son m\u00e1s estables que aquellos con n\u00fameros impares.\u00a0Los n\u00facleos que tienen tanto el n\u00famero de neutrones como el n\u00famero de protones iguales a uno de los\u00a0n\u00fameros m\u00e1gicos<\/strong>\u00a0pueden llamarse \u00bb\u00a0doblemente m\u00e1gicos<\/strong>\u00a0\u00ab, y se encuentran particularmente estables.\"n\u00fameros<\/a>Existen otras propiedades especiales de los n\u00facleos, que tienen un n\u00famero m\u00e1gico de nucleones:<\/p>\n

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  1. Mayor abundancia en la naturaleza.\u00a0Por ejemplo, el helio-4 se encuentra entre los n\u00facleos m\u00e1s abundantes (y estables) del universo.<\/li>\n
  2. Todos los elementos estables al final de la serie de descomposici\u00f3n tienen un \u00abn\u00famero m\u00e1gico\u00bb de neutrones o protones.\u00a0Los n\u00facleos He-4, O-16 y Pb-208 (82 protones y 126 neutrones) que contienen n\u00fameros m\u00e1gicos de neutrones y protones son particularmente estables.\u00a0La relativa estabilidad de estos n\u00facleos recuerda a la de los \u00e1tomos de gas inerte (capas electr\u00f3nicas cerradas).<\/li>\n
  3. Los n\u00facleos con N = n\u00famero m\u00e1gico tienen\u00a0secciones<\/a>\u00a0de\u00a0absorci\u00f3n de neutrones<\/a>\u00a0mucho m\u00e1s bajas\u00a0que los is\u00f3topos circundantes.<\/li>\n
  4. Estos n\u00facleos parecen tener una forma perfectamente esf\u00e9rica;\u00a0tienen cero momentos el\u00e9ctricos cuadrupolo.<\/li>\n
  5. Los n\u00facleos de n\u00fameros m\u00e1gicos tienen mayor energ\u00eda de primera excitaci\u00f3n.<\/li>\n<\/ol>\n<\/div>\n<\/div>\n

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    Nucleos inestables – Modos de descomposici\u00f3n<\/h2>\n
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    \"Notaci\u00f3n<\/a>
    Notaci\u00f3n de reacciones nucleares – desintegraciones radiactivas<\/span>
    \nFuente: chemwiki.ucdavis.edu<\/span><\/figcaption><\/figure>\n

    La desintegraci\u00f3n nuclear<\/span><\/a>\u00a0(\u00a0desintegraci\u00f3n<\/a>\u00a0radiactiva)<\/span><\/strong>\u00a0ocurre cuando un \u00e1tomo inestable pierde energ\u00eda al emitir<\/span>\u00a0radiaci\u00f3n ionizante<\/span><\/strong><\/a>\u00a0.\u00a0La desintegraci\u00f3n radiactiva es<\/span>\u00a0un proceso aleatorio<\/span><\/strong>\u00a0\u00a0a nivel de \u00e1tomos individuales, ya que, seg\u00fan la teor\u00eda cu\u00e1ntica, es imposible predecir cu\u00e1ndo se desintegrar\u00e1 un \u00e1tomo en particular.\u00a0Durante la desintegraci\u00f3n radiactiva, un<\/span>\u00a0n\u00facleo inestable se descompone espont\u00e1neamente y aleatoriamente<\/span><\/strong>\u00a0para formar un n\u00facleo diferente (o un estado de energ\u00eda diferente: desintegraci\u00f3n gamma), emitiendo radiaci\u00f3n en forma de particiones at\u00f3micas o rayos de alta energ\u00eda.\u00a0Esta descomposici\u00f3n ocurre a una tasa constante y predecible que se conoce como vida media.\u00a0Un n\u00facleo estable no sufrir\u00e1 este tipo de descomposici\u00f3n y, por lo tanto, no es radioactivo.\u00a0Hay muchos modos de desintegraci\u00f3n radiactiva:<\/span><\/p>\n