Aunque puede sonar impactante, la física nuclear no es solo una pregunta relacionada con la energía o la bomba atómica: estar detrás de las tecnologías que usamos diariamente sin notarla. Pero, ¿podemos calcular esas reacciones nucleares de los días? Gracias a las herramientas como Theo4ekp, los presupuestos avanzados de física nuclear pueden ser mucho más simples de lo que imaginamos.
Núcleo atómico
Después de confirmar su existencia en 1911. Año, gracias al experimento de Ernest Rutherford, el núcleo atómico ha vivido una fase de progreso vertiginoso durante la primera mitad del siglo XX. El mundo se abrió hasta entonces desconocido.
Representación aproximada Atom Helio-4: El núcleo son protones presentados con rojo y neutrones en azul. Wikimedia Commons., CC de
Los investigadores no sabían cuánto podían llegar, como se muestra en la película Oppenheimer (Christopher Nolan, 2023). Podemos ver que Robert Oppenheimer, junto con un gran equipo de investigadores, durante la Segunda Guerra Mundial, aunque la bomba atómica está en lo que la energía nuclear aliviada es mucho más intensa que el atómico.
Su uso en el día del día
La investigación de la física nuclear cubre mucho más que el ejército. Se usa en nuestro día para proporcionarnos electricidad, para tratar el cáncer de radioterapia, así como para su diagnóstico utilizando radiofarmacéuticos, para el estudio de obras de arte), etc.
Pero hay algo más que debemos el núcleo atómico. Esta es nuestra mayor fuente de energía del día, The Sun, que nos envía energía gracias a las reacciones nucleares de la fusión (conexión de dos kurne para formar la más difícil) que se produce continuamente en el interior.
Comportamientos de aprendizaje
Alguien puede pensar que todo está contado sobre el núcleo atómico en este momento. Pero la verdad es que hay muchos pocos núcleos famosos que tienen estructuras exóticas, que pueden violar o transmitir fácilmente parte de sus componentes (protones y neutrones) a otro núcleo, cuando se abstienen con él. La investigación básica para el conocimiento de este núcleo atípico es relevante para alcanzar aplicaciones en nuestra vida diaria.
Muchos progresos de la física nuclear se realizan en grandes instalaciones especializadas que tienen partículas, reactores, detector y aceleraciones especializadas de instrumentación. En ellos, se realizan experimentos para aprender sobre la estructura de los núcleos y cómo se comportan si los hacemos chocar entre sí.
Pero, ¿qué pasaría si estudiar núcleos atómicos, no sería necesario hacer pruebas reales, y el resultado podría simularse de manera simple en la computadora? ¿Se promocionaría la física más rápido?
Física nuclear como ciencia abierta
Hubo el Born Theo4ekp, una plataforma de acceso virtual desarrollado dentro del proyecto con el financiamiento de la Comisión Europea, que permite a cualquier persona con los conceptos básicos de física realizar cálculos.
Es necesario ingresar (o seleccionar) datos sobre los problemas en una interfaz amigable que convertirá esos datos en el programa de entrada del programa creará resultados calculadores y restaurará. Estos se pueden ver en archivos de texto o gráficos en la misma plataforma. El usuario no tendrá que ocuparse de todo el proceso intermedio, solo decidir qué kernel quiere ver la estructura o qué un par de núcleos quieren chocar.
Theo4ekp consta de tres plataformas: dos de ellas están dedicadas a calcular la estructura y una a las reacciones nucleares. Meanfield4ekp, alojando en IFJ Pani en Krakow y Structure4ekp, anfitrión de la Universidad de Milán, se complementa entre sí, ofreciendo una amplia selección de modelos de estructura nuclear.
Las instalaciones del Centro Nacional de Aceleradores, en Sevilla.
Mientras tanto, la plataforma de reacción4EKP, anfitriona de la universidad en Sevilja, permite el presupuesto de reacciones nucleares que probablemente, después del conflicto, el núcleo, iniciado, un proyectil, puede estar en diferentes situaciones. Es específicamente el mismo, transferido a un estado de más energía, aplastar en varios fragmentos o transferir parte de él al núcleo que entra en conflicto.
Plataforma de reacción web4. ¿Quién usa esta plataforma?
Ahora ahora que nuestro lector es sorprendente: ¿quién usa realmente estos cálculos y qué propósito? Para comenzar, antes del Experimento Experimento de Física en gran medida, es necesario tener evaluaciones previas sobre su sostenibilidad y cuáles podrían ser los resultados. Por otro lado, después del experimento, esta plataforma es útil para el estudio de datos en comparación con los modelos teóricos. O para llevar a cabo presupuestos más avanzados porque los requieren.
En la ciencia básica, estos cálculos pueden usarse para estudiar la estructura central y su comportamiento. Y también para simular procesos nucleares en las estrellas. Sin embargo, su objetivo final es desarrollar tecnología nuclear.
El segundo uso de Theo4eKP es la capacitación en estudios maestros de futuros investigadores que realizarán experimentos en instalaciones de física nuclear.
¿Puedo interpretar a un científico nuclear?
Esto se mencionó que la energía nuclear es muy intensa que atómica. ¿Por qué? Si la forma en que necesitan comunicarse entre sí, los componentes de la fuerza atómica, la energía que se liberaría al romper el núcleo sería aproximadamente como cuando el átomo se rompe, debe realizarse que separaba el átomo. Además, la fuerza eléctrica dentro del núcleo es repulsiva porque solo hay cargas positivas, protones.
Entonces, ¿cómo se mantiene los componentes del núcleo unido? Debe haber otro poder atractivo, es decir, no separarlos. Y debe ser necesariamente más potente que la electricidad.
Experimento para principiantes
¿Cómo podemos verificar de una manera relativamente simple de que exista esa fuerza de la Unión y que es muy intensa? Bueno, recolectemos dos núcleo atómico, el núcleo de Helio -4 (significa 2 protones y 2 neutrones) y el núcleo de plomo - 208 (82 protones y 126 neutrones). Algunos, físicos nuclear o con ellos, prefieren hacer este experimento en un gran acelerador mediante el lanzamiento de proyectil de 40 Megalekronovol (MEV) y mide la probabilidad de estar intacto. También pueden medir cuánto se desvía los núcleos más pequeños, Helio-4, su línea de incidentes. Esto incluye medir el ángulo y la probabilidad para cada esquina, que se conoce como dispersión elástica.
Dispersión elástica HELIO-4 en el plomo-208. Puede ver Helio-4 se desvía de su línea de incidentes debido a la interacción nuclear. CC BI-S
Podemos ir a la plataforma de reacción4ekp y hacer clic en los desechos elásticos. Elegimos nuestro proyectil, Helio-4, nuestro objetivo, Lead-208, energía a la que conducimos el proyectil, 40 MeV y el tipo de interacción entre ellos. Tomemos solo la interacción eléctrica y calculemos. En unos segundos tenemos un resultado y, si compilamos el cálculo y los datos experimentales, nos resulta no casarnos.
La probabilidad de que el conflicto entre el núcleo seleccionado sea elástico dependiendo del ángulo en el que se prevé el núcleo de proyectil. La placa izquierda con solo interacción eléctrica. Panel derecho con interacciones eléctricas y nucleares. Manuela Rodríguez.
Ahora modelamos una interacción atractiva y mucho más intensa que la electricidad, solo cuando el núcleo está cerca. Realculamos, ahora con la suma de estas dos interacciones y, ¡sorpresa!, El experimento y el cálculo coinciden. Podríamos decir que hemos hecho ciencia y verificado que existe una fuerza atractiva entre protones y neutrones que es más fuerte que eléctrico.
La física nuclear hoy, como la mayoría de las disciplinas científicas, está orientada a abrir la ciencia en la que se pueden consultar y reproducir todos los resultados y el progreso. En este sentido, el desarrollo de plataformas de acceso virtual que proporcionan información, presupuestos y resultados se convierte en un pasaje para el conocimiento colaborativo y global.
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