Introducción a la Física Nuclear
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- Ángel Ponce Salinas
- hace 6 años
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1 Introducción a la Física Nuclear Rodolfo M. Id Betan (Rolo) idbetan@ifir-conicet.gov.ar Edificio Ifir, Of. 201 (Esmeralda y Ocampo) Tel Int. 487
2 Cuestionamientos Física Nuclear Cuál es el origen microscópico (QCD) de la interacción fuerte y débil? Cuál es el límite de la existencia nuclear? Existe la materia nuclear donde los quarks están desconfinados?
3 Cuestionamientos Física Nuclear Qué papel juega las reacciones nucleares en la evolución de las supernovas y las estrellas de neutrones? La gran mayoría de la materia está concentrada en los núcleos Cuánta materia ordinaria existe y de qué está hecho el resto?
4 Algo de Historia 1896: Antoine Henri Becquerel descubre la radioactividad en la sales de Uranio. 1897: Ernest Rutherford demuestra que el Uranio decae en partículas alfa y beta. 1898: Marie Sklodowska Curie y Pierre Curie aislan el Polonio y el Uranio. 1900: Max Carl Ernst Ludwig Planck desarrolla la teoría de quantización.
5 Algo de Historia 1900: Paul Villiard descubre los rayos gamma. 1911: Ernest Rutherford desarrolla el modelo atómico con el núcleo en el centro. 1912: Hans Geiger desarrolla una ley empírica que relaciona la constante de desintegración de un núcleo con la energía de la partícula alfa emitida.
6 Algo de Historia 1913: Niels Henrik David Bohr desarrolla su teoría del átomo. 1919: Ernest Rutherfor produce la primera transmutación de laboratorio (Nitrógeno + Alfa Hidrógeno + Oxígeno). 1925: Wolfgang Pauli introduce el principio de exclusión. 1928: George Gamow explica teóricamente el decaimiento alpha.
7 Algo de Historia 1931: Harold Urey descubre el deuterio. 1931: Robert Jemison Van De Graaff inventa su acelerador de partículas para la investigación en física nuclear. 1931: Wolfgang Pauli introduce la idea del neutrino en el decaimiento beta. 1931: Ernest Orlando Lawrence & Miton Stanley Livingston construyen el primer ciclotrón.
8 Algo de Historia 1932: James Chadwick descubre el neutrón. 1934: Enrico Fermi desarrolla la teoría del decaimiento beta (neutrino 1931). 1935: Hidek Yukawa desarrolla la teoría de la fuerza nuclear por intercambio de partículas (pión).
9 Algo de Historia 1937: Niels Bohr desarrolla la teoría nuclear de la gota líquida (modelo colectivo). 1942: Enrico Fermi et al. construyen el primer reactor nuclear (proyecto Manhattan). 1945: 16 de Julio explosión 1ra bomba nuclear. 1948: H. Bethe & G. Gamow explican la nucleosíntesis del Big Bang (anécdota).
10 Algo de Historia 1948: A. H. Snell & L. C. Miller descubren el decaimiento del neutrón. 1949: Mayer & Jensen desarrollan el modelo de capas nuclear (shell model) Teller desarrolla la bomba de hidrógeno. 1964: Murray Gell-Mann & Georege Zweig introducen los quarks.
11 Algo de Historia 1972: Harald Fritsch & M. Gellmann introducen la Cromodinámica Cuántica. 1977: L. M. Lederman descubre el quark bottom en el Fermilab. 2002: Elemento más pesado : Z=118 descubierto en JINR en Dugna (Rusia). 2010: Último elemento descubierto: Z=117 (ununseptium) en JINR en Dugna (Rusia) + Oak Ridge (USA).
12 Laboratorios de haces radioactivos JINR (RUSIA-Dubna): Joint Institute for Nuclear Research. ATLAS (USA-Argonne): Argonne Tandem Linac Accelerator Systems. NSCL/FRIB (USA-Michigan): National Superconducting Cyclotron Laboratory/Facility for Rare Isotopes Beams. RIBF-RIKEN (JAPON-Wako): Radioisotope Bean Factory.
13 Laboratorios de haces radioactivos FAIR-GSI (ALEMANIA-Darmstadt): Facilty for Antiproton and Ion Research. SPIRAL2-GANIL (FRANCIA): System for Producing Online Accelerated Radioactive Ions. ISAC-TRIUMF (CANADA-Vancouver) RIBLL (CHINA-Lanzhou): Radioactive Ion Beam Line.
14 Descubriento de los núcleos
15 Descubriento de los núcleos
16 Tabla Periódica Crédito: unishanoi
17 Evolución de los núcleos descubiertos por año Crédito: M. Thoennessen. ArXiv:
18 Tabla de Núcleos Crédito: franskswebspace
19 Abundancia Credito: Wikipedia
20 Núcleos super-pesados La vida media aumenta con el número de neutrones, indicando una tendencia hacia la estabilidad. Crédito: Wikipedia
21 Sobre las dimensiones y energías 1 fm = 10^-15 m fm=femtometer=fermi Credito: islam.org.sv
22 Partículas del Modelo Estándar Los hadrones son las partículas compuestas por quarks y sienten la fuerza fuerte. Los nucleones (protón/neutrón) están formados por la 1ra familia de Fermiones. Los leptones son las partículas elementales con spin ½ que no sienten la fuerza fuerte. Crédito: wiki
23 Constituyentes de los nucleones Crédito: cpan Clases de Hadrones Bariones: partículas compuestas de de tres quarks: protones y neutrones. Mesones: partículas hechas de un quark y un antiquark: piones. Bariones exóticos: formados por más de tres quarks. Carga del Protón: +e Carga del Neutrón: 0 Spin: 1/2 Vida media del Neutrón(fuera del núcleo): 15 minutos Vida media del Protón: > 10^35 años
24 Origen de los Núcleos: H, He, Li, Be y B Crédito: cpepweb.org
25 Origen de los Núcleos con Z>5 Crédito: cpepweb.org
26 Aplicaciones de la Física Nuclear Crédito: A Teacher Guide To The Nuclear Science
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