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# Física nuclear: temas, ideas clave y simuladores

> Física nuclear: el núcleo y los isótopos, radiactividad alfa, beta y gamma, ley de desintegración y periodo de semidesintegración, datación por carbono 14, defecto de masa, energía de enlace, fisión y fusión nuclear.

El núcleo atómico ocupa una cienmilésima del tamaño del átomo, pero contiene casi toda su masa y energías un millón de veces mayores que las de las reacciones químicas. La física nuclear estudia por qué unos núcleos son estables y otros se desintegran, y cómo liberar esa energía partiéndolos (fisión) o uniéndolos (fusión).

## Las ideas clave del bloque

### Núcleos inestables

Si un núcleo tiene demasiados o muy pocos neutrones, se transforma espontáneamente emitiendo radiación alfa (un núcleo de helio), beta (un electrón o un positrón) o gamma (un fotón).

### Desintegración exponencial

$N = N_0e^{-\lambda t}$. Cada **periodo de semidesintegración** $T_{1/2} = \frac{\ln 2}{\lambda}$ queda la mitad de los núcleos. Es la base de la datación por carbono 14.

### Energía de enlace

La masa de un núcleo es menor que la de sus partes: el **defecto de masa** $\Delta m$ equivale a una energía $E = \Delta m\,c^2$. La energía de enlace por nucleón es máxima hacia el hierro.

### Fisión y fusión

Los núcleos pesados liberan energía al partirse (fisión del uranio, en las centrales) y los ligeros al unirse (fusión del hidrógeno, en el Sol).

## Orden recomendado

**1. Relatividad especial**

De dónde sale E = mc², en el bloque de relatividad.

**2. Radiactividad**

Desintegraciones alfa, beta y gamma, ley de desintegración y datación.

**3. Fisión y fusión**

Defecto de masa, energía de enlace, reactores y estrellas.

## Temas de este bloque

> [card] [Radiactividad](https://apuntes.simulab.es/fisica/nuclear/radiactividad.md)
>
> La radiactividad explicada: núcleo atómico, isótopos, desintegraciones alfa, beta y gamma con sus reglas, poder de penetración, ley de desintegración radiactiva, constante de desintegración, periodo de semidesintegración, vida media, actividad, datación por carbono 14, dosis y aplicaciones médicas, con ejemplos resueltos.

> [card] [Fisión y fusión](https://apuntes.simulab.es/fisica/nuclear/fision-fusion.md)
>
> La energía nuclear explicada: defecto de masa, energía de enlace y curva de energía de enlace por nucleón, E = mc², fisión del uranio-235 y reacción en cadena, cómo funciona una central nuclear, fusión del hidrógeno en el Sol, reactores de fusión (ITER) y comparación con la energía química, con ejemplos resueltos.

## Simuladores relacionados en Simulab

> [card] [Orbitales del átomo de hidrógeno](https://simulab.es/fisica/orbitales-hidrogeno)
>
> La estructura del átomo alrededor del núcleo.

> [card] [Espectrómetro de masas](https://simulab.es/fisica/espectrometro-masas)
>
> Separar isótopos por su masa.

> [card] [Conversor de energía](https://simulab.es/fisica/conversor-energia)
>
> Julios, electronvoltios, calorías y kWh.


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