Teoría Atómica Nuclear: Estructura, Composición y Radiactividad

Fundamentos de la Teoría Atómica

• Toda la materia está formada por átomos.
• Los átomos de un elemento son iguales entre sí y diferentes de los de otro elemento.
• Los átomos de diferentes elementos se pueden combinar para formar los compuestos.

Composición de los Átomos

Los átomos están formados por partículas subatómicas:

• En el núcleo se encuentran los protones (carga +) y los neutrones (sin carga).
• En la corteza se encuentran los electrones (carga -) en órbitas alrededor del núcleo.
• Los átomos contienen el mismo número de electrones en la corteza que protones en el núcleo, por lo tanto, son eléctricamente neutros.

Elementos Químicos

Los elementos son las sustancias homogéneas que no se pueden descomponer en ninguna otra más simple porque están formados por un único tipo de átomo.

Características de los Átomos

• Número atómico (Z): es el número de protones que caracteriza a todos los átomos de un mismo elemento. (No varía, siempre es el mismo). El número de protones (+) de un átomo normal coincide con el número de electrones (-) y, por tanto, sus cargas están equilibradas.
• Número másico (A): es el número de protones y neutrones presentes en el núcleo (masa total del núcleo).

Isótopos e Iones

Isótopos

Los átomos que tienen el mismo número de protones, pero diferente número de neutrones se llaman isótopos de un mismo elemento.

Ejemplo: el carbono y con dos neutrones más.

Iones

Los átomos en los que se ha variado el número de electrones se llaman iones del elemento. Pueden ser:

• Ion negativo (anión): cuando ha ganado electrones. Adquieren carga negativa. Ejemplo: F^- se ha formado al ganar un electrón el átomo de flúor.
• Ion positivo (catión): cuando ha perdido electrones. Se ha quedado cargado positivamente. Ejemplo: Ca²⁺ se ha formado al perder dos electrones el átomo de calcio.

Radiactividad y Energía Nuclear

Determinadas sustancias emiten radiaciones de manera natural: son las sustancias radiactivas. Estas sustancias tienen un núcleo inestable que se rompe espontáneamente y liberan una grandísima cantidad de energía en forma de “partículas”. Esta radiación contiene una energía enorme que procede del núcleo. Es la llamada energía nuclear.

Energía Nuclear de Fisión

Es la energía nuclear derivada de las rupturas de los núcleos. Es la que se utiliza para generar electricidad en las centrales nucleares. Al disparar neutrones contra un elemento radiactivo, este se desintegra y libera energía y más neutrones. Estos neutrones chocan contra otros núcleos, rompiéndolos y liberando más energía y más neutrones.

Energía Nuclear de Fusión

Esta energía se produce cuando se juntan dos núcleos atómicos para formar un nuevo elemento, no genera residuos radiactivos. La energía que se libera es la responsable de la luz y el calor de nuestro Sol.