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Física Nuclear
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Propiedades globales de los núcleos
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Espectrómetro de masasT = M v2 / 2
rE = M v2 / Q E
rM= M v / Q B
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Normalizado a la presencia de Si (= 106)
Minutos tras el Big Bang
Fusión nuclear en estrellas
Explosiones de estrellas muy pesadas (Supernovas)
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Desviaciones locales fruto de desintegraciones radioactivas
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Aceleradores de baja energía: van de Graaff, ciclotrón, betatrón)
Energía de enlace para núcleos estables:
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Masas también pueden ser determinadas de reacciones nucleares para elementos de vida media tan corta donde el Esp. De Masas no puede estudiarlos
Con
side
rado
s in
divi
dual
men
te
~7-8 MeV /nucleón
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Modelo Nuclear de Gas de Fermiy
Modelo de Capas (Shell)
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Z<120: campo coulombiano es de largo alcance frente a atracción corto alcance fruto residual de la fuerza fuerte por intercambio de piones (potencial de Yukawa).
Termino coulombiano (Z2) > término de volumen (~A)
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Modelos colectivos: Gota de Agua, Gota de agua + movilidad (Aage Bohr and Ben Mottleson, rotaciones y vibraciones)
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Núcleo en equilibrio no es necesariamente esférico, puede ser elipsoidal o más deformado aun
Los nucleones se mueven libremente dentro del núcleo, los enlaces entre nucleones son débiles: la distancia media entre nucleones es mayor que la del radio principal del núcleo
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B’
EFp
EFn
B’ = 7-8MeV
Si Z=N=A/2
EF = pF2 / 2M
≈ 33MeV
V0 = EF + B’ ≈ 40MeV
Spin=½ →FermionesEstadística de Fermi-Dirac: PE Pauli
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p≡n en cuanto interacción fuerte (mismo isospín, I3=± ½ ): Campo coulombiano rompe la simetría de Isospín
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Protones Neutrones
Los números mágicos aparecen cuando los saltos entre niveles de energía sucesivos son marcadamente grandes
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Doblemente mágicos
20882Pb126
4828Ni20
4820Ca28
4020Ca20
168O8
42He2
Gases nobles
Rn
Xe
Kr
Ar
Ne
He
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Desintegración
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N
Z
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La gran variación en las vidas medias se explica por el factor de Gamow en el exponente: G ~ Z/ ~ Z/√E
Pequeñas diferencias en la energía de la partícula tienen un fuerte efecto en la vida media
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N/P>1emission
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La mayoría e los emisores son más pesados que el Pb. Para núcleos con A≤140 también s posible pero la energía liberada es extremadamente pequeña: vidas medias tan grandes que no llegan a observarse