La Física Nuclear se centra en el estudio de las partículas subatómicas y los procesos que ocurren en el núcleo de los átomos.
Descubriendo el Núcleo Atómico: Los Pioneros de la Física Nuclear
En la década de 1910, científicos como Ernest Rutherford llevaron a cabo experimentos que revelaron la existencia del núcleo atómico. Mediante el bombardeo de partículas alfa contra láminas delgadas de materiales, Rutherford observó que la mayoría de las partículas atravesaban la lámina, pero algunas eran desviadas en ángulos inesperados. Este fenómeno condujo a la conclusión de que los átomos contenían un núcleo denso y cargado positivamente en su centro.
La Estructura del Núcleo Atómico: Protones, Neutrones y Isótopos
El núcleo atómico está compuesto principalmente por dos tipos de partículas subatómicas: protones y neutrones. Los protones tienen carga positiva y determinan la identidad química de un átomo, mientras que los neutrones carecen de carga eléctrica y ayudan a estabilizar el núcleo.
Los átomos de un mismo elemento pueden tener diferentes números de neutrones, lo que da lugar a los isótopos.
La Fuerza Nuclear: Manteniendo Unidos a los Núcleos Atómicos
La fuerza nuclear es la fuerza fundamental que mantiene unidos a los protones y neutrones en el núcleo atómico. Esta fuerza es extremadamente poderosa a distancias muy cortas, pero disminuye rápidamente con la distancia. Es esta fuerza la que impide que los protones se repelan entre sí debido a su carga positiva y mantiene estable al núcleo.
La Radioactividad: Desintegración Nuclear y Emisión de Partículas
Algunos núcleos atómicos son inestables y tienden a desintegrarse espontáneamente, liberando energía en forma de partículas subatómicas y radiación electromagnética. Este proceso se conoce como radioactividad y puede dar lugar a la formación de nuevos elementos y la emisión de radiación peligrosa. Los tipos comunes de radiación incluyen alfa, beta y gamma.
Aplicaciones de la Física Nuclear: Desde la Medicina hasta la Energía
La Física Nuclear tiene una amplia gama de aplicaciones en la vida cotidiana. En medicina, se utiliza en la tomografía por emisión de positrones (PET) y en el tratamiento del cáncer mediante radioterapia. En el campo de la energía, la fisión nuclear se utiliza para generar electricidad en plantas nucleares, mientras que la fusión nuclear promete ser una fuente de energía limpia y sostenible en el futuro.
Próximo tema indicado en el temario de la guía oficial para el examen de la UNAM:
EL DESCUBRIMIENTO DE LA RADIOACTIVIDAD