Física nuclear y cuántica

• Núcleo = protones + neutrones (nucleones); notación $^{A}_{Z}X$ ($A$ másico, $Z$ atómico).
• Isótopos: mismo $Z$, distinto número de neutrones.
• La fuerza nuclear fuerte (de corto alcance) vence la repulsión eléctrica y mantiene unido el núcleo.

• α ($^4_2\text{He}$): poco penetrante, muy ionizante.
• β⁻ (electrón) y β⁺ (positrón): penetración media.
• γ (fotón): muy penetrante, poco ionizante; no cambia $A$ ni $Z$.

• La desintegración es aleatoria y espontánea.
• Vida media $T_{1/2}$: tiempo en que la actividad se reduce a la mitad.
• Tras $n$ vidas medias queda $\left(\tfrac12\right)^n$ de la muestra.

$$E=mc^2,\qquad \Delta E=\Delta m,c^2$$

• La masa del núcleo es menor que la suma de sus nucleones (defecto de masa).
• La energía de enlace por nucleón es máxima cerca del hierro (núcleos más estables).

• Fisión: un núcleo pesado se parte (reactores; reacción en cadena).
• Fusión: núcleos ligeros se unen (el Sol; requiere altísima temperatura y presión).
• Ambas liberan energía al aumentar la energía de enlace por nucleón.

• Conserva $A$ y $Z$ al balancear una reacción nuclear.
• Convierte unidades: $1\,\text{u}=931{,}5\,\text{MeV}/c^2$ y $1\,\text{eV}=1{,}6\times10^{-19}\,\text{J}$.
• La radiación γ no cambia $A$ ni $Z$; α y β sí lo hacen.
• Error frecuente: confundir número másico con atómico, o el sentido de β⁻ (sale un electrón y $Z$ sube en 1).