Interacción nuclear fuerte
Es la mas intensa, pero de muy corto alcance,su carácter es saturado. Esta fuerza nuclear no se manifiesta fuera del núcleo.
Interacción electromagnética
Es aproximadamente cien veces menos intensa que la interacción nuclear fuerte. Es de alcance limitado y actúa sobre partículas cargadas, siendo atractica o repulsiva según sea el signo de las cargas. Es responsable de que los átomos, moléculas y la materia en general permanezcan unidos. Las fuerzas eléctricas y magnéticas tienen su origen en una sola interacción existente entre las partículas cargadas eléctricamente.
Interacción nuclear débil
Es menos intensa que la interacción electromagnética, aproximadamente 10^13 veces menor que la interacción nuclear fuerte.
Son de corto alcance y aparecen en la desintegración B de los núcleos rediactivos. Actúan sobre unas partículas subatomicas llamadas leptones.
Interacción grav:
es la mas débil de todas. Su intensidad es 10^39 veces menos que la fuerte. Su alcance es ilimitado y actúan sobre todas las masas, teniendo siempre un carácter atractivo.Newton demostró que la gravedad terrestre y la astronómica se deben a ella.
Radioactividad
Los núcleos mas inestables se transforman en otros emitiendo radiaciones y partículas, cambianndo en muchos casos el numero atómico del núcleo emisor y tranformandose, por lo tanto, en un átomo de un elemento distinto. Las transformaciones que se producen en las emisiones radiactivas naturales se conocen como leyes del desplazamiento, y son las siguientes:
Emisión alfa:
En esta misión dle núcleo radiactivo se separa un núcleo de heelio -4 -2. En una transformación alfa el numero atómico del nuevo núcleo es dos unidades inferior al núcleo de partida, el numero másico disminuye en 4 unidades. Estas partículas alfa suelen emitirlas núcleos demasiado grandes para ser estables (como el uranio).
Emisión B:
la emisión de una partícula B es el resultado de una nueva interacción llamada interacción débil, por la que un neutrón se transforma en un protón y en un electrón que es emitido a gran velocidad. Por lo tanto, el numero másico no varia y el numero atómico aumenta en uno. La partícula B se emite a gran velocidad y por su escasa masa tiene gran poder de penetración.
Emisión Gamma:
El núcleo que emite radiación gamma se encuentra con un exceso de energía; mediante la emisión de radiación gamma se desprende de parte de este exceso de energía. Por lo tanto, la emisión de radiación gamma no altera al numero atómico ni al másico. Estas radiaciones tienen una frecuencia mucho mayos que la correspondiente a la zona visible del espectro electromagnético y por ello esta formada por fotones de muy alta energía.
Reacciones nucleares
Es posible obtener artificialmente nuclidos que no se hallan en la naturaleza. Para ello se usan reacciones nucleares, que son reacciones en las que intervienen núcleos atómicos y generalmente se producen al bombardear un núcleo con otros de menor tamaño y gran velocidad o con partículas subatomicas. El uso de partículas alfa y protones como proyectiles para bombardear a los núcleos presenta la desventaja de su repulsión electroestatica. Los neutrones en cambio pueden penetrar fácilmente en el núcleo al no tener carga eléctrica. En las reacciones nucleares se conserva: la carga eléctrica, el numero total de nucleones, el conjunto masa-energía y la cantidad de movimiento.
Reactores nucleares
utilización de los radioisotopos: Un reactor nuclear es un dispositivo que controla el crecimiento de la reacción en cadena y produce grandes cantidades de energía. Existen 2 tipos de reactores nucleares:
A)Reactores nucleares de fisión:
en ellos se produce la fisión controlada según una reacción en cadena, y que se regula mediante barras de control, fabricadas con la capacidad de absorver neutrones. Una central nuclear utiliza la energía calorifia del reactor para producir vapor de agua a presión, que al expandirse en la turbina del alternador produce energía eléctrica.
B) Reactores nucleares de fusión
La unión de núcleos ligeros para producir núcleos mayores también va acompañada de la emisión de grandes cantidades de energía. Pero para vencer la repulsión electroestatica entre los núcleos que se quieren fusionar es necesario comunicarles grandes energías y también hay que conseguir temperaturas muy elevadas. Como las fuerzas de repulsión coulombianas son proporcionales a la carga eléctrica de los núcleos, los átomos de hidrógeno son los mas adecuados para conseguir la fusión. A temperaturas elevadas, los átomos pierden electrones y se forma un gas llamado plasma.