1r ciclo Cuestión física nuclear

[CARLIN]

Hola, ¿Me echan un con estas cuestiones de física nuclear?

Explica cuál es la causa de que si las partículas del mismo signo se repelen. por qué no se
repelen entre sí los protones. ¿Cómo explicas la estabilidad de los núcleos?


Explica por qué la masa de un núcleo atómico es menor que la suma de las masas de las
partículas que lo constituyen

[The Higgs Particle]

Re: Cuestión física nuclear

Contesto por lo que yo sé:

1. Piones. Estos son unas partículas formadas por un quark up y un antiquark down. Tiene, al igual que el bosón al que debo mi nick en este foro, spin igual a 0.
Aisladamente, los neutrones son inestables (los protones, que yo sepa, aislados sí son estables), y sufren desintegraciones. Sin embargo, en el núcleo atómico, gracias a la cercanía entre protones y neutrones, se consigue tanto el evitar la repulsión por cargas de mismo signo de los protones como la desintegración de la que hablaba antes de los neutrones. Esto se consigue porque los protones están continuamente convirtiéndose en neutrones y viceversa, gracias a los piones:

[$n^0 \leftrightarrow p^+ + \pi^-$] y [$p^+ \leftrightarrow n^0 + \pi^+$]

2. Einstein en 1905 postuló su famosa teoría de la relatividad especial donde aparecía la fórmula $E=mc^2$, que da a entender que hay una equivalencia entre masa y energía (la masa puede convertirse en energía y la energía en masa, como, aunque no lo percibamos, sucede diariamente, por ejemplo, al calentar una sartén). En el núcleo, parte de la masa del sistema formado por protones y neutrones se convierte en energía de ligadura ($\frac{B}{c^2}$), haciendo que, efectivamente, la masa del núcleo entero sea menor que la que "cabría esperar".

$E_{ligadura} = m_N - m_N' = (Z m_{p^+} + (A -Z)m_n)$ $- m_N' \to m_N' = (Z m_p - (A-Z)m_{p^+}) - E_{ligadura}$

Donde $m_N$ sería la masa del núcleo sumando la masa individual de cada uno de sus componentes, $m_N'$ es la "masa real" del núcleo, $Z$ es el número atómico, $A$ es la masa atómica, $m_{p^+}$ es la masa de un protón y $m_n$ es la masa del neutrón.

Mirando por Wikipedia, he encontrado que $E_{ligadura} = \frac{B}{c^2}$, donde $B$ es esta expresión que da miedo