Introducción
El estudio del núcleo atómico y sus transformaciones, es tarea de la química nuclear. En las reacciones químicas comunes, se suceden cambios en los electrones externos de los átomos que participan, generando como resultado una molécula con propiedades diferentes a las de los átomos que le dieron origen. En las reacciones nucleares estudiadas por la química nuclear, el núcleo atómico se afecta en tal grado que el resultado es originar una nueva especie atómica.
En el presente trabajo, pretendemos mostrar una hipótesis acerca de la naturaleza del núcleo atómico tratando de explicar los fenómenos que se suceden al interior del mismo. Naturaleza que sigue siendo un misterio para la ciencia; pese a la existencia de una gran cantidad de información acerca del comportamiento de los núcleos, su síntesis, su composición, su energía y su liberación de energía. Con todo esto, aun no se sabe con claridad el tipo de energía o la verdadera naturaleza de la energía que mantiene compactos a los núcleos estables.
Basados en la información que hoy conocemos acerca del comportamiento del núcleo atómico, de su energía, de su composición y otros aspectos ampliamente difundidos por la ciencia moderna y sus exponentes, realizamos un análisis que nos permite lanzar una hipótesis para tratar de contribuir al adelanto de los estudios en este área y comprender mejor al núcleo atómico y su comportamiento.
Descripción
EL NUCLEO ATÓMICO
Es importante recordar que el núcleo atómico es una pequeña porción del átomo con un diámetro de 10-13 cm, está compuesto por Z protones y A – Z (A menos Z) neutrones; siendo Z el número atómico y A el número másico (o número de masa). "Una especie nuclear en particular se denomina núclido" (Tipler y Mosca, 2005). Las partículas que integran al núclido se denominan nucleones. "Una amplia variedad de experimentos sugieren que la mayor parte de los núcleos son aproximadamente esféricos" (Tipler y Mosca, 2005).
NUCLEOS ESTABLES E INESTABLES
"La inestabilidad nuclear se manifiesta por la desintegración espontánea del núcleo, dando origen a un nuevo estado nuclear" (Ferrer S. Antonio, 2003). Un núcleo se considera estable si no sufre cambio espontáneamente para convertirse en otro núclido o se transforma tan lentamente que su cambio no puede detectarse. Cuando se transforman espontáneamente y con gran rapidez en otros núclidos se les considera muy inestables; pero cuando se transforman a menor velocidad, se les puede considerar como moderadamente inestables.
La estabilidad nuclear puede verse afectada por varios factores. Uno de estos factores es la relación de neutrones a protones. "Puesto que las cargas iguales se repelen mutuamente, quizá parezca sorprendente que un gran número de protones pueda residir dentro del reducido volumen del núcleo" (Brown, Bursten and Burdge, 2004). Se cree que entre los nucleones existe una fuerza de atracción llamada interacción nuclear fuerte en la que participan los neutrones. "Cuantos más protones se encuentren empaquetados, mas neutrones se requieren para mantenerlos unidos" (Brown, Bursten and Burdge, 2004). Es sabido que los átomos con número atómico pequeño (Z = 20) tiene aproximadamente el mismo número de protones que de neutrones; pero en los de número atómico mayor, el número de neutrones sobrepasa el número de protones, con lo que se ha concluido que la relación neutrones a protones, en núcleos estables, aumenta con el número atómico, como se muestra en el gráfico del anexo 1.
Se ha determinado que en "los núcleos con 2, 8, 20, 28, 50 u 82 protones o con 2, 8, 20, 28,50, 82 o 126 neutrones, son generalmente más estables que los núcleos que no contienen estos números de nucleones" (Brown, Bursten and Burdge, 2004). Es así como se asocia cierta estabilidad de los núcleos con los llamados números mágicos. Esta observación fundamenta el modelo de capas del núcleo, el cual plantea que los nucleones se organizan en el núcleo en capas análogas a la estructura de capas o de niveles de energía de los electrones en el átomo. Siendo los números mágicos el número máximo de nucleones en cada capa del núcleo.
También se ha observado una estabilidad relacionada con números pares de protones y de neutrones. "Los núcleos con números pares de protones y de neutrones son generalmente más estables que los que tiene números impares de nucleones" (Brown, Bursten and Burdge, 2004). Esta situación puede ser un indicio de que los nucleones sufren algún tipo de apareamiento, como el que sucede con los electrones que forman enlaces covalentes.
TIPOS DE REACCIONES NUCLEARES
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