Isótopos, Defecto de Masa y Fuerzas Nucleares

Isótopos, isótonos e isóbaros

Isótopos son los núcleos que tienen el mismo número atómico y distinto número másico, por tener el mismo número de protones y distinto número de neutrones. Isótonos son los núcleos que tienen el mismo número de neutrones pero distinto número de protones. Isóbaros son los núcleos que tienen el mismo número mágico pero distinto número atómico.

Defecto de masa y energía de ligadura

Se llama defecto de masa a la diferencia entre la masa de un núcleo y la suma de las masas de los nucleones que lo forman: m= Z • mp + N • mn - M

Liberación de energía: E= m·c cuadrado

Se mueve a una velocidad v que viene dada por: m= m0/raíz cuadrada de 1-(v/c) al cuadrado.

Energía de enlace o de ligadura: EB =931,5 • (Z • mp + N • mn - M ) en MeV

Fuerzas nucleares

¿Cómo es posible que los núcleos de los átomos sean estables con las fuertes repulsiones que se deben producir entre los protones?

Las fuerzas electromagnéticas no pueden explicar la estabilidad de los núcleos por ser repulsivas en este caso. Tampoco las fuerzas gravitatorias que serían atractivas pero muy débiles comparadas con las electromagnéticas.

Hay que pensar en otra interacción distinta de las dos que ya conocemos. A esta interacción se le llama interacción nuclear fuerte. Se caracteriza por:

• Es de corto alcance. A distancias del orden de 10^-15m son 100 veces mayores que las electromagnéticas.
• Carácter saturado: sólo se da entre nucleones que estén en contacto.
• Independiente de la carga eléctrica: vale lo mismo entre dos neutrones que entre dos protones o entre un protón y un neutrón.