Modelo de la gota liquida

ILUSTRACIÓN DEL MODELO DE GOTA LÍQUIDA

Las suposiciones esenciales del modelo de gota de líquido:

El modelo de gota de líquido

Fórmula de Weizsäcker

El modelo de la gota líquida explica la fisión nuclear del siguiente modo: cuando un núcleo pesado recibe energía de una partícula externa es excitado, produciéndose un estado de vibración que provoca la deformación de la gota y su fragmentación final

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1. Un núcleo esférico consistente de materia incomprensible, tal que

R ~ A1/3.

2. La fuerza nuclear es idéntica para cada nucleón y en particular, no depende de si éste es un protón o un neutrón.

Vpn = Vpp= Vnn

(V denota el potencial nuclear)

3. La fuerza nuclear satura.

Es el “término de volumen ” que da cuenta de la energía de ligadura de

todos los nucleones como si cada uno de ellos estuviera enteramente

rodeado por otros nucleones.

Gotas de aguas en microgravedad. Pueden verse cómo colisionan y se separan dos pares de gotas de agua, y la semejanza existente con la fusión y fisión nuclear.

Es el “término de superficie ” el cual corrige el término de volumen de

energía por el hecho de que no todos los nucleones están rodeados por

otros nucleones sino que se encuentran en la superficie o cerca de ella.

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Los nucleones en la región de la superficie no son atraídos tanto como lo son los que se encuentran en el interior del un núcleo. Un término proporcional al número de nucleones en la región de la superficie debe ser restado al término de volumen.

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Es el “término de pairing” el cual da cuenta del hecho de que un par de nucleones iguales esta más fuertemente ligado que un par de nucleones distintos.

1. Para un nucleído impar

A (Z par-N impar o Z impar-N par) →δ = 0.

2. Para un A par hay dos clases

(a). Z impar, N impar (ii) → – δ

(b). Z par, N par (pp) → + δ

Es el término que da cuenta del efecto de capa nuclear cuando Z o N es algún

número mágico. Este término es mucho menos importante que otros. Por lo tanto, no esta incluido en la mayoría de las aplicaciones.

Modelo de la gota liquida

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Es el “término de Coulomb” el cual da la contribución a la energía del

núcleo debido a la energía potencial de la carga nuclear.

Es el “término de asimetría”

El cual da cuenta del hecho de que si todos los otros factores fueran iguales, los núcleos más fuertemente ligados, con un dado A, es el más cercano a tener Z = N.

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El modelo de la gota líquida es un modelo de física nuclear que trata al núcleo como una, gota de fluido nuclear incompresible. Este fluido estaría compuesto por nucleones (protones y neutrones), que permanecen unidos debido a la fuerza nuclear fuerte. Fue propuesto por vez primera por George Gamow.

Este modelo no explica todas las propiedades del núcleo, pero sí su forma esférica. Además ayuda en la predicción de la energía de ligadura de los núcleos.

El modelo de la gota líquida resulta apropiado para explicar lo relativo a la energía del núcleo y a la estabilidad nuclear. Según este modelo, que está apoyado en complicadas ecuaciones y en datos experimentales, las fuerzas nucleares darían lugar a una configuración semejante a la gota de un líquido que en su estado de más baja energía adopta una geometría esférica, pero que puede oscilar cambiando su forma si recibe una cantidad de energía adicional.

El principio de exclusión de Pauli establece que dos fermiones no pueden ocupar exactamente el mismo estado cuántico.

Diferentes sistemas de energía debido a configuraciones asimétricas.

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El modelo de la gota predice la energía de ligadura de un núcleo en términos del número de protones y neutrones.

Tiene cinco términos que corresponden a:

• La cohesión de todos los nucleones debido a la fuerza nuclear
• La repulsión electrostática entre los protones
• Un término de energía superficial
• Otro término de asimetría, proporcional a la diferencia entre el número de neutrones y el de protones
• Un término de apareamiento entre pares de protones o de neutrones

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