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TEMA 13 “FÍSICA NUCLEAR” 
FÍSICA 2º BACHILLERATO. PROFESOR: Carlos Martín Arteaga (IES Jaime Ferrán) 
 
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TEMA 13: “FÍSICA NUCLEAR” 
Núcleo Atómico: Lugar del átomo donde se encuentra la carga positiva y prácticamente toda la masa 
del mismo. Ocupa un volumen reducidísimo en comparación con el tamaño del átomo y se 
encuentra en el centro del mismo. 
Nucleones: Partículas subatómicas del núcleo. Son los PROTONES y los NEUTRONES. 
Protón (p+): Partícula subatómica del núcleo, con carga positiva (1,6x10–19C) y una masa casi 2000 
veces mayor que la del electrón. 
Neutrón (n0): Partícula subatómica del núcleo, sin carga eléctrica y una masa prácticamente igual a la 
del protón. 
Nº Atómico (Z): Número de protones de un núcleo. Es el valor que caracteriza a un elemento químico. 
Nº Másico (A): Número de nucleones totales de un núcleo, es decir, es la suma de protones y de 
neutrones de un núcleo (p+ + n0). 
Relación entre los Nº Atómico (Z), Nº Másico (A) y nº de neutrones (N): A Z N  
Representación de un núcleo atómico: 
A
Z X (X es el símbolo del elemento químico) 
Isótopos: Átomos del mismo elemento con diferente nº de neutrones. Por tanto átomos con el mismo 
nº atómico y diferente nº másico. 
En una muestra de sustancia, el % de cada uno de los isótopos de un determinado elemento 
químico es siempre el mismo, lo que permite calcular la masa atómica media de un elemento 
químico. 
Masa Atómica Media: Masa atómica de un elemento químico calculada en función del porcentaje 
(abundancia) de cada uno de los isótopos que existen en el mismo. 
Valor de la Masa Atómica Media: 1 1 2 2 n n
A (%) A (%) A (%)
M.At. ...
100 100 100
    
Ai = Nº Másico de cada isótopo. (%)i = Porcentaje de cada isótopo. 
 
Uma (Unidad de Masa Atómica): Unidad de masa utilizada para medir la masa de los átomos y que se 
define como la doceava parte de la masa del átomo de carbono–12. Su valor es 
prácticamente igual a la masa del protón y a la del neutrón. 
Relación entre umas y gramos: 
231g 6,02 10 u  
Interacción nuclear fuerte: Fuerza muy intensa pero de muy corto alcance, de carácter atractivo, que 
se da entre dos nucleones dentro del núcleo y que permite la estabilidad del mismo. 
Defecto de masa: Diferencia de masa que se observa en un núcleo entre el valor teórico calculado 
sumando la masa de todos los nucleones que lo integran y el valor real obtenido. (Se obtiene 
siempre una disminución). 
Defecto de Masa (m): 
p nm Zm Nm M    mp = Masa del protón 
mn = Masa del neutrón 
Z = nº atómico 
N = nº de neutrones 
M = Masa obtenida. 
Energía de enlace del núcleo: Energía que se libera al formarse el núcleo a partir de los nucleones 
constituyentes, y que coincide con la energía que hay que proporcionar al núcleo para 
separar los nucleones que lo forman 
Energía de Enlace del Núcleo: 
2E mc  
La energía de 1uma es equivalente a 931,48 MeV 
TEMA 13 “FÍSICA NUCLEAR” 
FÍSICA 2º BACHILLERATO. PROFESOR: Carlos Martín Arteaga (IES Jaime Ferrán) 
 
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Energía de Enlace por Nucleón (E/A): Energía que resulta de dividir la energía de enlace de un núcleo 
por los nucleones existentes (cuanto mayor sea este valor, más estable es el núcleo) 
RADIACTIVIDAD. TIPOS DE RADIACIONES RADIACTIVAS: 
Radiactividad: Radiación invisible y penetrante emitida por los núcleos de algunos átomos que produce 
en éstos modificaciones estructurales. 
Partículas : Núcleos de Helio (2p+ + 2n). Carga (+). Emitidas por núcleos grandes. Poder de 
penetración pequeño. 
Partículas : Electrones. Carga (–). Producidos por la transformación de un neutrón en un protón más 
un electrón. Surgen cuando la relación n/p+ del núcleo es demasiado grande. Son emitidas 
a velocidad de la luz. Tienen mayor poder de penetración que las partículas . 
Partículas : Ondas electromagnéticas de frecuencias muy altas (mayores que rayos X). Acompañan 
generalmente a las emisiones  y . Poder de penetración altísimo. 
Interacción Nuclear Débil (Fuerza Nuclear Débil): Fuerza nuclear aun no conocida en profundidad que 
interviene en la emisión de las partículas . 
Leyes de los desplazamientos radiactivos: 
1.- Cuando en una transformación radiactiva se emite una partícula alfa, se obtiene un núcleo cuyo 
número atómico es dos unidades menor y su número másico es cuatro unidades menor. 
 
2.- Cuando en una transformación radiactiva se emite una partícula beta, se obtiene un núcleo cuyo 
número atómico es una unidad mayor y no varía su número másico. 
 
3.- Cuando un núcleo que se encuentra en un estado excitado vuelve a su estado fundamental (de 
menor energía), emite radiación , pero no cambia su composición. 
 
DESINTEGRACIÓN: 
Desintegración de núcleos: Los núcleos de los isótopos radiactivos se van desintegrando al emitir 
radiactividad: esta desintegración se produce a un ritmo característico de cada isótopo que 
se puede medir. 
Número medio de desintegraciones (dN) que se producen durante un tiempo (dt): 
   
dN
N
dt
   dN Ndt
dN
dt
N
  
dN = nº medio de semidesintegraciones 
 = CONSTANTE DE DESINTEGRACIÓN (s-1) 
N = nº de núcleos radiactivos en un instante 
Signo –: Indica que el número de núcleos 
disminuye con el tiempo. 
Constante de desintegración (): Representa la probabilidad de que un determinado núcleo radiactivo 
se desintegre. Unidad: s–1. 
Número de núcleos radiactivos N que quedan sin desintegrar transcurrido un 
tiempo t (Ecuación fundamental de la Radiactividad en función del nº de núcleos 
iniciales N0): 
t
0N N e
 
Masa de núcleos radiactivos m que queda sin desintegrar transcurrido un tiempo t 
(Ecuación fundamental de la Radiactividad en función de la masa inicial m0): 
t
0m m e
 
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Actividad Radiactiva (A) o velocidad de desintegración de una sustancia radiactiva: Número de 
desintegraciones que se producen por unidad de tiempo. 
dN
A N
dt
   
Becquerel (Bq): Unidad de Actividad Radiactiva en el S.I. Equivale a una desintegración por segundo. 
Curio (Ci): Es también una unidad de Actividad Radiactiva: Es la Actividad de una muestra de 1 gramo 
de Radio. 
101Ci 3,7 10 Bq  
Actividad A de una muestra transcurrido un tiempo t (Ecuación fundamental de la 
Radiactividad en función de la Actividad inicial de una muestra A0) 
t
0A A e
 
Periodo de semidesintegración (T1/2) o periodo de semivida: Tiempo que debe transcurrir para que el 
número de núcleos presentes en una determinada muestra se reduzca a la mitad 
1 /2T0
0
N
N e
2

  1 /2
ln2 0,693
T  
 
 
Vida Media (): Tiempo que por término medio tardará un núcleo en desintegrarse 
   

1/2 1/2
T T1
ln2 0,693
 
Fisión Nuclear: Proceso en el cual, de forma natural o artificial, se escinde un núcleo pesado en dos 
más ligeros con liberación de energía (se conservan los números atómicos y los números 
másicos). 
Ejemplo: 
235 1 236 92 141 1
92 0 92 36 56 0
U n U* Kr Ba 3 n energía      
Fusión Nuclear: Proceso en el cual, de forma natural o artificial, se unen dos núcleos ligeros para 
formar uno más pesado con liberación de energía (se conservan los números atómicos y los 
números másicos). 
Ejemplo: 
2 3 4 1
1 1 2 0
H H He n energía    
 
PROBLEMAS RESUELTOS EN EL LIBRO A LO LARGO DEL TEMA (PÁGINAS 322 A 349): 
Del 1 al 9 
En actividades resueltas (páginas 353 y 354): El 8 y el 9. 
 
NO ES NECESARIO QUE ESTUDIES: El resto de materia que no aparece en este esquema.