Physics 2000 Science Trek Isotopes & Radioactivity

Desintegración Alfa y la Interacción Nuclear Fuerte

Espere un momento. Usted dijo anteriormente que el tritio no podría soltar uno de sus neutrones, porque los neutrones se encontraban aferrados muy estrechamente al núcleo. Pero ahora nos dice que algunos isótopos pueden expulsar paquetes completos de protones y neutrones? Explique.

Primero hablemos acerca de lo que mantiene la cohesión del núcleo. Los neutrones son eléctricamente neutros; los protones tienen carga positiva. Basada en su conocimiento de la fuerza eléctrica, qué podría esperarse que le pasara a un núcleo compuesto de esas dos cosas?

Las cargas positivas repelen otras cargas positivas...luego los protones deberían salir volando fuera del núcleo! Pero eso no puede pasar en realidad, porque entonces no habría nada, ni siquiera átomos.


Afortunadamente para la vida, como la conocemos, hay otra clase de fuerza manteniendo el núcleo junto; es llamada la interacción nuclear fuerte, o fuerza nuclear fuerte, o simplemente interacción fuerte. Como puede suponer por su nombre, es mucho más fuerte que la fuerza eléctrica, así que puede evitar que los protones escapen.

Todo bien, entonces cómo hacen las partículas alfa para escapar?

La interacción fuerte, a pesar de su magnitud, tiene un muy corto rango de acción; ni siquiera puede llegar de un extremo a otro de un núcleo atómico de tamaño regular. Si usted es un protón en el borde de un gran núcleo, puede sentir la interacción fuerte halándolo hacia adentro, solamente proveniente de las partículas próximas a usted, pero también siente la fuerza eléctrica empujándolo hacia afuera, proveniente de todas las partículas hasta el otro lado del núcleo.

Si el núcleo llegara a deformarse solo ligeramente, el balance entre esas dos fuerzas es alterado; la fuerza eléctrica gana y alguna parte del núcleo sale disparada. La desintegración alfa, en la que solo una pequeña porción se separa del núcleo principal, es un caso intermedio de esto. En ejemplos más dramáticos (pero menos comunes) de fisión, el núcleo se puede romper mas o menos por la mitad.

Porqué es tan común que la porción que se escapa sea un núcleo de Helio? Porqué nunca es un protón simplemente, o un núcleo de Litio?

Ocurre que el núcleo 4He de helio se mantiene unido en una forma excepcionalmente fuerte--tiene una energía de enlace mucho mayor que la de otros núcleos ligeros. Esto hace que las partículas alfa sean el tipo más fácil de paquete a ser expulsado.