Fundamentos de Electricidad, Radiactividad y Física Nuclear

Electricidad y Electrostática

La carga eléctrica puede transferirse mediante tres procesos principales:

• Frotamiento: Entre cuerpos neutros; uno adquiere carga positiva (+) y el otro negativa (-).
• Contacto: Entre un cuerpo neutro y uno cargado; el cuerpo neutro adquiere la misma carga del cuerpo cargado (+ o -).
• Inducción: Se utiliza un cuerpo cargado (inductor) y otro neutro (inducido). Nota: Siempre deben ser materiales distintos para que el proceso ocurra.

Radiactividad y Partículas

La radiactividad es un fenómeno físico natural mediante el cual algunos elementos químicos emiten radiaciones con la propiedad de ionizar gases y producir fluorescencia. Las partículas emitidas por núcleos inestables para alcanzar la estabilidad son:

• Alfa (α): Carga positiva, alto poder de ionización, penetra hasta una hoja de papel. Representa un peligro para la salud humana.
• Beta (β): Carga negativa, bajo poder de ionización, penetra acrílico y aluminio. Representa un peligro para la salud humana.
• Gamma (γ): No son partículas, sino ondas electromagnéticas. No tienen carga, su poder de ionización es casi nulo, pero penetran hasta 3 metros de hormigón. Representan un alto peligro para la salud humana.

Procesos Nucleares

Fusión Nuclear

Ocurre cuando se unen núcleos ligeros para formar núcleos más pesados y estables, liberando grandes cantidades de energía.

Fisión Nuclear

Es la división de un núcleo pesado en dos núcleos más livianos y estables con mayores energías de enlace. En este proceso se libera energía y neutrones adicionales. El bombardeo con un solo neutrón puede producir tres neutrones capaces de inducir nuevas reacciones, generando una reacción en cadena, la cual es controlada en reactores nucleares.

Aplicaciones de la Energía Nuclear

Incluyen: radioterapia, esterilización, rayos X, detectores de incendio, producción de electricidad y pinturas luminiscentes.

Modelos Atómicos y Efectos Cuánticos

• Modelo de Bohr: La energía del electrón está cuantizada. Solo ocupa posiciones determinadas alrededor del núcleo y absorbe o emite energía únicamente al cambiar de nivel.
• Efecto Fotoeléctrico: Un electrón en una órbita absorbe energía y pasa a una órbita mayor. Al estar sobreexcitado, regresa a su órbita original liberando la energía suficiente para generar un fotón de luz.
• Rutherford: Experimento basado en el bombardeo de placas de oro.