¿Qué es la estabilidad nuclear?
Respuesta para Selectividad PAU
Un núcleo es más estable cuando hay que darle más energía para arrancarle un nucleón de su núcleo. Si se representa la energía de enlace por nucleón frente a cada elemento conocido, La distribución de puntos sale aproximado a la gráfica siguiente:
- Para los núcleos ligeros A<60 la Ee/n aumenta rápidamente con A.
- Para los núcleos pesados A>60 la Ee/n disminuye lentamente con A.
- Los núcleos mas estables están en torno a 60 de masa atómica.
Definición y criterios de estabilidad
Un núcleo es estable cuando la energía total del sistema se minimiza gracias a una relación equilibrada entre protones (Z) y neutrones (N). En núcleos ligeros la estabilidad suele cumplirse con N≈Z, mientras que en núcleos pesados se necesitan más neutrones para compensar la repulsión eléctrica entre protones.
Fuerzas nucleares y repulsión electrostática
La fuerza nuclear fuerte, de corto alcance y muy intensa, mantiene unidos los nucleones. Se contrapone a la repulsión electrostática de los protones; el equilibrio entre ambas determina si el núcleo permanece intacto o sufre desintegración.
Relación N/Z y “curva de estabilidad”
Al representar neutrones frente a protones, los isótopos estables se agrupan en una banda denominada curva de estabilidad. Fuera de ella, el núcleo decae por procesos β−, β+, captura electrónica o α hasta acercarse a dicha banda.
Energía de enlace por nucleón
La estabilidad aumenta con la energía de enlace por nucleón (B/A). Alcanzar valores próximos a 8,8 MeV indica un núcleo especialmente estable, como 56Fe.
Ejemplos de núcleos estables e inestables
- Estables: 4He, 12C, 56Fe.
- Inestables: 14C (β−), 238U (serie α), 15O (β+).
Conclusión y pasos para el examen
Domina la curva N/Z y la energía de enlace para predecir la estabilidad o tipo de desintegración de cualquier isótopo.
