Números cuanticos de los protones

[joam_tri]

hola, necesito una ayuda: en un trabajo del insti me piden que escriba una tabla con las partículas del átomo de Uranio238.en la tabla deben aparecer los valores de los números cuánticos de estas partículas. sé calcular el de los electrones (n,l,m y s), pero con los del núcleo ando perdida...cómo hago? tenemos q hacerlo usando el modelo de nilsson...ayudadme por favor!!

johanna

[joam_tri]

Re: numeros cuanticos de los protones (ayudadme!)

ui, perdonad, no me di cuenta q en este foro no se hacían preguntas de física...¿en cual es?

[pod]

Re: numeros cuanticos de los protones

ui, perdonad, no me di cuenta q en este foro no se hacían preguntas de física...¿en cual es?

Para algo están los moderadores... la próxima vez presta más atención

hola, necesito una ayuda: en un trabajo del insti me piden que escriba una tabla con las partículas del átomo de Uranio238.en la tabla deben aparecer los valores de los números cuánticos de estas partículas. sé calcular el de los electrones (n,l,m y s), pero con los del núcleo ando perdida...cómo hago? tenemos q hacerlo usando el modelo de nilsson...ayudadme por favor!!

johanna

No creo que sea lo más adecuado para un trabajo de instituto, pero bueno. Es similar a los números cuánticos de los electrones. Puedes mirar esto: http://en.wikipedia.org/wiki/Shell_model

[Entro]

Re: numeros cuanticos de los protones

Pero exactamente ¿qué es lo que necesitas?

¿Los números cuánticos de los protones aislados?

¿Los números cuánticos del núcleo del U-238?

Porque si es la primera pregunta pues a lo mejor todavía tiene sentido, pero en el insti no sabía que se estudiaran modelos nucleares a tal grado de profundidad.

[joam_tri]

Re: numeros cuanticos de los protones

lo que me piden es calcular los valores de los nucleones por separado, claro, puede hacerse, no?

[Entro]

Re: numeros cuanticos de los protones

Pues si te piden eso entonces lo que tienes que hacer es buscar el numero atómico del U. Esto te da el numero de protones, y a partir de Z y del numero másico del isótopo que te dan calculas el numero de neutrones.


Los nucleones son particulas de espín 1/2 como el electron. El protón con carga |e| y el neutrón con carga 0. Las masas no me acuerdo, pero el protón era algo más pesado creo, que el neutrón.

[joam_tri]

Re: numeros cuanticos de los protones

hola, Entro(pico?)...ya lo tengo, el núcleo tiene 92 p+ y 146n, según ví en la wikipedia, los números cuánticos son n,j,m_j y el de paridad. es esto correcto? como los calculo?gracias por hacerme caso!

johanna

[Entro]

Re: numeros cuanticos de los protones

Pues el cálculo de eso no es particularmente simple para el nivel de bachillerato porque necesitas de cuántica para hacerlo. Pero pod te ha dado un enlace del modelo de capas, shell-model, donde justamente usan esos números cuánticos. Pero esos números cuánticos se calculan suponiendo que cada nucleon está sometido a un potencial promedio producido por el resto.

Creo que el enlace que ha puesto pod es la respuesta.

[pod]

Re: numeros cuanticos de los protones

Puedes ir llenando niveles de abajo a arriba, como con electrones. Como no es cuestión de complicarlo demasiado, yo me limitaría a poner únicamente la corrección de órbita y spin. Como dices, puedes usar el número cuántico general (n), el momento angular total (j, viene a ser la suma del spin y de $\ell$; $j = \ell\pm 1/2$), y su proyección ($m_j$, que va desde -j a +j en saltos de a uno... un total de 2j+1 estados). Como el spin es 1/2, y $\ell$ es entero siempre, j siempre sera un numero semi-impar.

Como dice en la wiki, la paridad no te hace falta ya que siempre es $(-1)^n$.

Lo que necesitas saber es el orden de los estados dentro de un mismo nivel $n$. Como dice en la wiki, irán antes los que tengan $\ell$ y $s$ antiparalelos. Vamos a hacer el caso $n = 2$, y tu haces el resto. Como es un número par, puedes tener estados con momento orbital par, $\ell = 0,2$. Recuerda que j no puede ser negativo. De menor a mayor energía

	Orbital: l	Spin: s	Total: j	# estados	Corrección
1	2	-1/2	3/2	4	Negativa
2	0	$\pm$1/2	1/2	2	Cero
3	2	+1/2	5/2	6	Positiva

Así que con los números cuánticos elegidos, primero llenarías los 4 estados (2,3/2, $m_j$), después los dos (2, 1/2, $m_j$), y por último los seis (2, 5/2, $m_j$).

Por lo que veo, para hacer los protones tendrás que llegar hasta el nivel n=5. Y los neutrones hasta n=6.

EDICIÓN: Recuerda que el signo de la corrección te lo da el signo de s. La magnitud de la corrección te la da $\ell$. Por ejemplo, en n=3, irán primero los estados con $\ell = 3$ y $s = -1/2$; después $\ell = 1$, $s = -1/2$; después $\ell = 1$ y $s = + 1/2$, etcétera.

[Entro]

Re: numeros cuanticos de los protones

Eso es una explicación del modelo de Nilsson en 10 palabras.

Excelente!!!

(Me gustaría conversar con ese profesor de Bachillerato para saber su opinión acerca de la utilidad de estos cálculos de números cuánticos en una perspectiva general, yo es que no lo veo claro. Pero si esta peña ya sabe hacer estas cosas, entendiendolo, vaya generación va a venir por detrás)