He leído que la causa de la fisión nuclear y la fusión nuclear radica en el hecho de que la energía de enlace nuclear confiere estabilidad a un núcleo. Es por esto que los núcleos demasiado pesados o demasiado ligeros recurren a estos procesos para lograr la estabilidad, y se convierten en núcleos de peso atómico intermedio. Dos preguntas vienen a mi mente aquí
¿Es una observación experimental que los núcleos con masa atómica intermedia son estables, o hay una razón para ello? Puedo entender que demasiados protones en el núcleo conducirían a la inestabilidad. Pero, ¿qué daño pueden causar demasiados neutrones?
Siempre he sabido que todo en la naturaleza trata de perder energía para lograr la estabilidad. Es por eso que los lazos se forman en primer lugar. Pero, ¿por qué una mayor energía de enlace por nucleón hace que un núcleo sea más estable?
Si tiene una colección de nucleones juntos, intentarán minimizar su densidad de energía. Lo harán maximizando su energía de enlace por nucleón. Para materia de baja densidad, esto corresponde a núcleos alrededor del "pico de hierro" (hierro, níquel, cobalto, manganeso). Esto es solo una compensación entre la fuerte atracción nuclear que sienten todos los nucleones y la repulsión de Coulomb que sienten los protones.
Esto sólo ocurrirá si los núcleos se encuentran en condiciones en las que sea posible el equilibrio, es decir, en las que las velocidades de reacción sean lo suficientemente rápidas. Por ejemplo, sucede en el centro de una estrella antes de una supernova, o en la corteza de una estrella de neutrones.
Simplemente agregar más y más neutrones no funciona. Los neutrones son fermiones indistinguibles y deben residir en diferentes estados cuánticos. Cuando los niveles de energía cada vez más altos se llenan con neutrones, se vuelven inestables a la desintegración beta en un protón y un electrón.
Pueden existir más núcleos ricos en neutrones en condiciones de degeneración de electrones de alta densidad, como las cortezas de las estrellas de neutrones, donde la degeneración de electrones puede bloquear la desintegración beta.
Más energía de enlace por nucleón es más estable porque la energía de enlace es negativa.
gamma1954
ambica govind
ProfRob
gamma1954
ambica govind