Física Nuclear 1: Seminario de problemas 1

Alumno: L.F. Temoche-código: 12130110

Problema 17: Calcule la energía de enlace para cada uno de los núclidos anteriores (tritio y helio-

3), e indique cual de ellos es más estable.

Resolución:

Al igual que en problemas anteriores, recurrimos a la fórmula para energía de enlace:

{[ ( ) ( ) ] ( )}

donde:

{

( )

( )

Luego si tomamos como datos las siguientes magnitudes:

1 u.m.a.: ⁄

Masa del neutrón ( ):

Masa del hidrógeno ( ( )):

Masa del tritio ( ( )):

Masa del helio-3 ( ( )):

Reemplazando dichos valores obtenemos para cada caso:

1. Tritio:

2. Helio 3:

Si comparamos:

. Siendo este el caso, los constituyentes del núcleo en el tritio se

encuentran más fuermente unidos que en el helio-3. Deducimos pues que el tritio es el elemento

más estable.

Además, considerando lo leído en la bibliografía1, caemos en cuenta de otras cosas:

I. Trabajamos con núcleos espejo. Se denomina así a aquel par de núcleos, donde el número

de protones de uno es igual al número de neutrones del otro, y viceversa.

II. Consideramos la siguiente tabla:

1 Ferrer Soria, A. (2006). Física nuclear y de partículas

2

Notamos que nuestro cálculos son bastante razonables en comparación con lo mostrado

en la tabla anterior.

Tomando la diferencia de energía de enlace entre el tritio y helio-3, notamos que su

magnitud corresponde aprox. a la contribución por interacción columbiana (0.7MeV)

originada por el protón extra que tiene el helio-3 en el núcleo. Ello da cuenta de algo

fundamental: la igualdad en la interacción nuclear p-p, n-n y p-n. Deducimos pues que las

interacciones nucleares son independientes de la carga eléctrica.

III. En base a la anterior afirmación, posteriormente se introduce en la teoría el isospin y su

respectiva simetría asociada a la invarianza mencionada en el punto anterior.

2 Ferrer Soria, A. (2006). Física nuclear y de partículas pg. 42