Comprender los conceptos
* carga específica: Esta es la relación de la carga de un objeto a su masa. Para un núcleo, es la carga de los protones divididos por la masa del núcleo.
* Carga de un núcleo: La carga de un núcleo está determinada por el número de protones que contiene, que también se conoce como su número atómico (z). Cada protón tiene una carga de +1.602 x 10⁻¹⁹ Coulombs.
* masa de un núcleo: La masa de un núcleo está determinada principalmente por el número de protones y neutrones (nucleones). La masa de un protón y un neutrón son muy similares, aproximadamente 1.67 x 10⁻²⁷ kg.
Cálculo
1. Determine el número de protones (z) y neutrones (n) en el núcleo: Necesitarás conocer el elemento y su isótopo. Por ejemplo, Carbon-12 tiene 6 protones y 6 neutrones.
2. Calcule la carga total del núcleo: Multiplique el número de protones (z) por la carga de un solo protón:
* Carga del núcleo =Z * (+1.602 x 10⁻¹⁹ c)
3. Calcule la masa del núcleo: Aproximar la masa del núcleo multiplicando el número total de nucleones (z + n) por la masa de un protón (o neutrón):
* Masa de núcleo ≈ (z + n) * (1.67 x 10⁻²⁷ kg)
4. Calcule la carga específica: Divida la carga del núcleo por la masa del núcleo:
* Carga específica =(carga del núcleo) / (masa de núcleo)
Ejemplo:
Calculemos la carga específica de un núcleo de carbono-12:
* Z =6 (número de protones)
* N =6 (número de neutrones)
1. Carga del núcleo =6 * (+1.602 x 10⁻¹⁹ c) =9.612 x 10⁻¹⁹ C
2. Masa de núcleo ≈ (6 + 6) * (1.67 x 10⁻²⁷ kg) =2.004 x 10⁻²⁶ kg
3. Carga específica =(9.612 x 10⁻¹⁹ c) / (2.004 x 10⁻²⁶ kg) ≈ 4.8 x 10⁷ c / kg
Notas importantes:
* Este cálculo es una aproximación porque la masa real de un núcleo es ligeramente menor que la suma de las masas de sus protones y neutrones individuales debido a la energía de unión.
* La carga específica de un núcleo es una cantidad muy útil en física nuclear, particularmente en el análisis del comportamiento de iones e isótopos.
