Reacción nuclear de uranio 235 y neutrones

para la reacción 235 tu + 1 norte ⟹ 91 k r + 142 B a + ? , ¿cuál es el producto desconocido? Hace PAG mi s t r o norte gramo y PAG mi mi yo mi C t r i C cambio, y cómo así / por qué?

Veo que hay 236 nucleones a la izquierda y 233 a la derecha; además, el número de protones en cada uno es el mismo ( 92 + 0 ⟹ 36 + 56 ). Esto me lleva a creer que se liberan 3 neutrones de la reacción.

Para la energía potencial eléctrica, pensé que no había cambio, porque el # de protones no cambia. Esto está mal, pero no puedo entender por qué.

También pensé que la energía potencial fuerte disminuiría porque los núcleos resultantes son más estables (por lo que su pozo de energía es más profundo y más negativo). Esto también está mal, y de nuevo, no estoy seguro de por qué. Siempre que el núcleo sea para un átomo mayor que Fe, pensé que romperse en pedazos más pequeños reduce la energía (¿no es por eso que estas partículas radiactivas se rompen, es para reducir la energía a un estado más estable?).

Definitivamente hay una falla en mi razonamiento, pero no sé cuál es aquí.

Es al revés. Más pequeño que el Fe liberas energía (como fotones) a través de la fusión (como en el sol), más grande que el Fe a través de la fisión.
Si bien la cantidad de protones no cambia, un tercio de ellos está mucho más lejos de los demás.
Entiendo que con respecto a la energía total, más pequeño que Fe libera energía en fusión (porque estás formando enlaces), y más grande que Fe libera energía en fisión (la única explicación que tengo es que es más estable, es decir, menos energético (aunque me siento como romperse en dos requeriría tomar energía, así que no puedo conciliar eso)). Pero la energía potencial fuerte aparentemente no disminuye (aunque sí lo hace la energía total), y no veo por qué.
La energía liberada es igual a la energía de masa de la materia nuclear en el lado izquierdo de la ecuación menos la energía de masa de la materia nuclear en el lado derecho.

Respuestas (2)

No está claro qué nivel de complejidad tiene en mente aquí, pero aquí hay algunos comentarios que pueden resultarle útiles.

Primero, asumo que has contado el número de nucleones correctamente.

Para encontrar el cambio en la energía potencial eléctrica, recuerde que esta energía se almacena principalmente como energía propia del núcleo con carga positiva. Cada núcleo es aproximadamente esférico con radio R ≃ A 1 / 3 F metro , con cargas positivas esparcidas uniformemente por todas partes. Si tienes un 1 / r potencial, la energía propia de una esfera de densidad uniforme es como R 5 . Por lo tanto, la fisión en dos núcleos marginalmente más pequeños aún puede marcar una gran diferencia en la energía de enlace electrostático.

La razón por la que puede pensar que el núcleo es una esfera (oide) de carga de densidad uniforme es que el potencial nuclear es bastante diferente del potencial electrostático. Una aproximación útil al potencial nuclear es que sea más o menos plano dentro del núcleo, con una función escalonada de aproximadamente un nucleón de espesor a potencial cero justo fuera de la superficie nuclear. Reconfigurar un esferoide grande en dos esferoides más pequeños tiene un efecto mucho menor en este potencial mayormente uniforme que en la autoenergía eléctrica.

En cuanto a la energía potencial eléctrica: solías tener todos los protones muy juntos; ahora tienes dos lotes más pequeños de protones con mucho espacio entre ellos. A medida que el núcleo se fragmentó en dos fragmentos cargados más pequeños, habrá habido una fuerza repulsiva muy fuerte hasta que los electrones se ajustaron y comenzaron a filtrar los núcleos respectivos. Por lo tanto, espera que se haya liberado una gran cantidad de potencial electrostático.

Entonces, cuando se "libera" este potencial electrostático, ¿significa esto que PE en realidad aumenta porque a medida que r ⟹ ∞ la energia llega a cero? Como en, la magnitud de la repulsión se reduce mucho, pero es "menos negativa", ¿correcto?
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