TRABAJO DE QUIMICA

Nombre: Jorge Narváez

Curso: 3 BGU “A”

Tema: Masa y Energía en Reacciones Nucleares.

OBJETIVO:

Conocer sus elementos que conforma la energía nuclear. Conocer cómo puede variar tanto la energía como la masa de un cuerpo en una reacción

nuclear en qué clases de energía se puede transformar y como puede variar su masa.

CONTENIDO:

La materia y la energía no son entidades independientes. Constituyen una entidad única que es el complejo materia-energía. La energía y la materia son equivalentes y pueden mutuamente transformarse una a la otra como lo propuso Albert Einstein en 1905 en donde dice:

“la suma de la cantidad de materia y de la energía que intervienen en los procesos físico-químicos es siempre constante”. Las predicciones de Einstein han sido brillantemente confirmadas por la experiencia. La bomba atómica es un dramático ejemplo de la conversión de materia en energía. Sin embargo existen aplicaciones positivas como en la planta nucleoeléctrica laguna verde.

La Energía Nuclear.- La energía nuclear es la energía en el núcleo de un átomo. Los átomos son las partículas más pequeñas en que se puede dividir un material. En el núcleo de cada átomo hay dos tipos de partículas (neutrones y protones) que se mantienen unidas. La energía nuclear es la energía que mantiene unidos neutrones y protones.

La energía nuclear se puede utilizar para producir electricidad. Pero primero la energía debe ser liberada. Ésta energía se puede obtener de dos formas: fusión nuclear y fisión nuclear. En la fusión nuclear, la energía se libera cuando los átomos se combinan o se fusionan entre sí para formar un átomo más grande. Así es como el Sol produce energía. En la fisión nuclear, los átomos se separan para formar átomos más pequeños, liberando energía. Las centrales nucleares utilizan la fisión nuclear para producir electricidad.

Cuando se produce una de estas dos reacciones físicas (la fisión nuclear o la fusión nuclear) los átomos experimentan una ligera pérdida de masa. Esta masa que se pierde se convierte en una gran cantidad de energía calorífica como descubrió el Albert Einstein con su famosa ecuación E=mc2.

Aunque la producción de energía eléctrica es la utilidad más habitual que se le da a la energía nuclear, también se puede aplicar en muchos otros sectores, como en aplicaciones médicas, medioambientales o bélicas.

La masa es una medida de la cantidad de materia en un objeto. Es una propiedad extensiva de la materia, y aunque a menudo se usa como sinónimo de peso, son cantidades diferente, ya que la masa es una magnitud escalar y el peso es una magnitud vectorial, la masa puede ser fácilmente determinada empleando cualquier tipo de balanza, y su unidad en el sistema internacional de unidades es el kilogramo, siendo el gramo la unidad más frecuente en química.

1kg. = 1000g = 1 x 10^2 g.

La equivalencia entre la masa y la energía dada por la expresión de la teoría de la relatividad de Einstein.

Indica que la masa conlleva una cierta cantidad de energía aunque la primera se encuentre en reposo, concepto ausente en mecánica clásica, esto es, que la energía en reposo de un cuerpo es el producto de su masa por su factor de conversión (velocidad de la luz al cuadrado), o que cierta cantidad de energía de un objeto en reposo por unidad de su propia masa es equivalente a la velocidad de la luz al cuadrado:

En la última fórmula la masa adquiere valor unitario como predeterminado de toda fracción, pudiendo adquirir, tanto la energía como la masa, diversos valores a única condición de que el resultado fuera la velocidad de la luz al cuadrado para que la equivalencia fuera correcta, esto dota la fórmula de cierta libertad de aplicación ya que es independiente de cualquier sistema de unidades, no obstante, actualmente se le aplica el sistema SI (en la fórmula anterior donde la velocidad de la luz se expresa en m/s, la energía en J y la masa en kg), aunque Einstein utilizara el CGS. En un Sistema de Unidades Naturales, c adquiere el valor 1 y la fórmula sería:

Donde se establece una igualdad entre Energía y Masa sin factor de conversión aparente. En teoría, el factor de conversión debe seguir aplicándose aunque su repercusión en el resultado sea 0.

La ecuación de extender la ley de conservación de la energía a fenómenos como la desintegración radiactiva. La fórmula establece la relación de proporcionalidad directa entre la energía E (según la definición hamiltoniana) y la masa m, siendo la velocidad de la luz c elevada al cuadrado la constante de dicha proporcionalidad.

También indica la relación cuantitativa entre masa y energía en cualquier proceso en que una se transforma en la otra, como en una explosión nuclear. Entonces, E puede tomarse como la energía liberada cuando una cierta cantidad de masa m es desintegrada, o como la energía absorbida para crear esa misma cantidad de masa. En ambos casos, la energía (liberada o absorbida) es igual a la masa (destruida o creada) multiplicada por el cuadrado de la velocidad de la luz.

Energía en reposo = Masa × (Constante de la luz)2

Procesos Nucleares

Son procesos de combinación y transformación de las partículas sub-atómicas y núcleos atómicos. Las reacciones nucleares pueden serendotérmicas o exotérmicas, atendiendo a si precisan energía para producirse o a si la desprenden respectivamente.

RESULTADOS

Son procesos de combinación y transformación de las partículas sub atómicas. La energía nuclear se puede utilizar para producir electricidad En la fisión nuclear, los átomos se separan para formar átomos más pequeños,

liberando energía. Las centrales nucleares utilizan la fisión nuclear para producir electricidad.

CONCLUSIONES

Todo proceso nuclear cumple un formalismo semejante al que siguen los químicos en las reacciones químicas.

Las reacciones químicas se conservaba la masa atómica en las nucleares ya no sucede lo mismo. Ya que hay transformaciones de masa a energía y viceversa. A pesar de ello, los procesos nucleares siguen sus propias leyes de conservación.

RECOMENDACIONES

Podemos concluir que la energía nunca se va a crear ni a destruir solo se va a transformar por lo tanto la suma de la cantidad de materia y de la energía que intervienen en los procesos físico-químicos es siempre constante la energía y la materia son equivalentes y pueden mutuamente transformarse. Pero primero la energía debe ser liberada.