Más de una vez, a lo largo del curso, hemos hablado de la tendencia de algún sistema a una mayor estabilidad relacionando esto con una menor energía del mismo. Pues bien, los núcleos de los átomos existen porque esos agregados de protones y neutrones (nucleones) son más estables que si ese mismo conjunto de partículas estuvieran por ahí sueltas, es decir el núcleo tiene menos energía que los nucleones sueltos.
¿Cómo se puede comprobar? Si sumamos la masa de los protones y neutrones que forman un núcleo veremos que es ligeramente inferior a la masa del núcleo ya constituido. A través de la relación de Einstein: ∆E = ∆m · c2, podemos calcular la energía correspondiente a esa diferencia de masa. A esta energía se le denomina energía de enlace del núclido.
Pero la energía de enlace va a depender de lo gordos que sean los núclidos (del número de nucleones que contengan) por lo que la energía de enlace no nos da una buena apreciación de lo estable que es ese núcleo en concreto. Un parámetro mejor es la energía de enlace por nucleón que se obtiene al dividir la energía de enlace entre el número de nucleones (número másico A).
Si se representa la energía de enlace por nucleón frente al número de nucleones se obtiene esta gráfica:
En ella vemos que el núcleo más estable es el hierro-56, tiene el mayor valor de energía de enlace por nucleón.
Todo esto tiene interesantes implicaciones para lo que veremos más adelante: la desintegración nuclear, la fisión nuclear y la fusión nuclear, pero ya los veremos.
Lo que sí podemos hace ahora es practicar todo esto con algo de cálculo sobre defecto de masa, energía de enlace y estabilidad de los núcleos.
Vamos a hacer las siguientes actividades:
Actividades 5 y 6 página 307 del libro.
Actividades 23 y 24 página 327 del libro.
Prefiero que las hagáis mal y haya que corregirlas después a que las copies directamente del solucionario, por muy bonitas que queden, además son muy fáciles. Se reducen a calcular el defecto de masa (restando a la masa de los nucleones por separado la masa del núcleo) y usar la expresión de Einstein (E=m · c2) para calcular la energía de enlace, luego dividiendo entre el número de nucleones sacamos la energía de enlace por nucleón.
Si se representa la energía de enlace por nucleón frente al número de nucleones se obtiene esta gráfica:
En ella vemos que el núcleo más estable es el hierro-56, tiene el mayor valor de energía de enlace por nucleón.
Todo esto tiene interesantes implicaciones para lo que veremos más adelante: la desintegración nuclear, la fisión nuclear y la fusión nuclear, pero ya los veremos.
Lo que sí podemos hace ahora es practicar todo esto con algo de cálculo sobre defecto de masa, energía de enlace y estabilidad de los núcleos.
Vamos a hacer las siguientes actividades:
Actividades 5 y 6 página 307 del libro.
Actividades 23 y 24 página 327 del libro.
Prefiero que las hagáis mal y haya que corregirlas después a que las copies directamente del solucionario, por muy bonitas que queden, además son muy fáciles. Se reducen a calcular el defecto de masa (restando a la masa de los nucleones por separado la masa del núcleo) y usar la expresión de Einstein (E=m · c2) para calcular la energía de enlace, luego dividiendo entre el número de nucleones sacamos la energía de enlace por nucleón.
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