Question

Alguém me explica com bastante palavras o q é estabilidade nuclear?? Por favor

Answer 1

Iniciemos com a questão sobre a estabilidade (equilíbrio) nuclear. Um conceito chave neste caso é a energia de ligação nuclear, E_L. Basicamente, seria a energia necessária para separar as partículas que compõem o núcleo (prótons e nêutrons, os chamados nucleons). Portanto, núcleos mais estáveis estão relacionados a energias de ligação maior. Teoricamente ela contabiliza a energia cinética relativa dos constituintes e a sua energia potencial de interação (interação forte entre nucleons e a coulombiana entre prótons). Do ponto de vista prático podemos obter indiretamente a energia de ligação nuclear a partir da diferença de massa dos seus constituintes livres e a massa do núcleo ligado, M(Z,A). Ou seja, (E_L/c^2) = [Zm_p+ (A-Z)m_n] - M(Z,A), onde (A-Z)=N dá o número de nêutrons. Os resultados experimentais para a energia de ligação dos núcleons estáveis são bem conhecidos e são descritos teoricamente no escopo dos modelos nucleares, como o modelo da gota nuclear. Dado um conjunto de isóbaros (mesmo A), conseguimos a partir destes modelos teóricos determinar quais elementos são mais estáveis. Isto se dá pela determinação de qual deles têm máxima energia de ligação ou mínima massa M(Z,A). Se confeccionarmos um diagrama mostrando o número de nêutrons (N) como função do número e prótons (Z) para os núcleos estáveis e seus isótopos instáveis, chamado diagrama de Segrè (vide abaixo), veremos que os estáveis estão localizados em regiões bem definidas, chamados vales de estabilidade. Para núcleos leves isso ocorre para núcleos com Z=N e para núcleos maiores temos N>Z (algum excesso de nêutrons é crucial para a estabilidade nuclear dos grandes núcleos, pois contrabalança a repulsão coulombiana crescente dos prótons).