Formación y evolución de las estrellas

Las estrellas

·Las estrellas se forman a partir de la materia que en forma de gases y de polvo cósmico, está diseminada en la inmensidad del espacio interestelar.

·Se suele distinguir las estrellas de los cuerpos celestes por tener “luz propia”

·Una estrella típica es una enorme masa constituida por materia a altísimas temperaturas, que libera cantidades colosales de energía por medio de ondas electromagnéticas de distintos tipos.

·Las estrellas se pueden diferenciar entre sí por su brillo aparente, es decir, el que se observa a “ojo desnudo desde nuestro planeta. Esa medida de brillo se llama magnitud.

·Las estrellas no se distinguen solo por su brillo sino también por su color

·El sol es la estrella más cercana a la tierra, de la que se encuentra a alrededor de 150 millones de km. La segunda estrella más cercana es Próxima Centauri, que se halla a 40 billones de km de la tierra.

·Las galaxias son estrellas que se hallan más cercanas entre sí por la acción de la gravedad

·Se estima que en el universo hay más de 100.000 millones de galaxias, que pueden estar constituidas por cientos de miles de millones de estrellas

La evolución de una estrella

·La primera etapa de la evolución de una estrella es el momento de su formación.

·La fase siguiente es por lo general la más larga. En la actualidad se considera que el sol se encuentra en esta fase desde hace unos 5 mil millones de años. Como consecuencia de un proceso de liberación energética llamado fusión nuclear.

·El sol es capaz de liberar energía durante unos 10 mil millones de años

·El sol existe hace 4,600 millones de años.

·Hay otras estrellas con características diferentes, en las que, piensan, se llevan a cabo procesos de otro que pueden conducir a explosiones gigantescas, así se crean las llamadas supernovas.

La fusión y la fisión nuclear

·La fusión nuclear es la energía liberada por las estrellas, que se lleva a cabo en el interior de los núcleos de los átomos que forma cada estrella

·La fisión nuclear es lo contrario a la fusión: los núcleos de ciertos átomos se rompen

·Este proceso es similar al que se produce durante la explosión de una bomba de hidrógeno: 2 núcleos se juntan para originar otro de helio. (fusión nuclear, ejemplo)

·Esa pequeñísima masa desaparecida se convierte en una gran cantidad de energía, tal como en la teoría de la relatividad

·Se ha calculado que en el sol unas 657 toneladas de hidrógeno se transforman en 653 toneladas de helio por cada segundo

·La fisión nuclear es lo contrario a la fusión: los núcleos de ciertos átomos se rompen

·La reacción de fisión se inicia cuando se logra que el núcleo de un átomo absorba un neutrón externo que se mueve a gran velocidad. Como resultado de ello no solo se libera energía, sino que además se producen neutrones nuevos que van a impactar sobre otros núcleos. Como es un proceso continuo se lo denomina reacción en cadena. (fisión nuclear, ejemplo)

·Teoría de la relatividad: representa la fracción de masa que se transformará en energía y es una constante, igual al cuadrado de la velocidad de la luz al vacío (c=300.000 km/s):

La equivalencia masa-energía

·La suma de las energías iniciales es igual a la suma de las energías finales

·En todas las transformaciones de energía una gran parte de la energía original siempre se transforma en calor

·En toda es de la estructura estable de la naturaleza, ya sean átomos, moléculas o redes cristalinas, actúa cierta fuerza de atracción entre sus componentes.

·Cuando se trata de un núcleo atómico, la cantidad de energía (llamada energía de enlace de la estructura) tiene valores gigantes

Radiactividad natural

·Según el modelo atómico de Bohr el núcleo está constituido por 2 tipos de partículas llamadas nucleones: protones y neutrones. Los protones tienen la misma carga eléctrica que los electrones que se desplazan alrededor del núcleo

·Se planteó la hipótesis de la existencia de una fuerza de gran intensidad entre esas partículas, mucho mayor que la fuerza eléctrica que tendía a separarlas, y se la denominó fuerza nuclear fuerte

·La existencia de esta fuerza se comprobó mediante experimentos. Los resultados de estos revelaron que se trataba de una interacción que solo se manifiesta en distancias del orden del radio de los núcleos

·En los grandes núcleos de energía ocurre un fenómeno que se denomina desintegración (beta). Esto ocurre ya que los neutrones que estaban débilmente ligados al núcleo se vuelven inestables hasta su desintegración.

·Radiación alfa: esta constituida por 2 neutrones y 2 protones, por ello tiene dos cargas positivas. No solo se desintegran emitiendo electrones sino también otras formas de radiación constituida por partículas.

·Radiación gamma: Esta constituida por ondas electromagnéticas de alta energía que viajan a la velocidad de la luz.

·Poder de penetración: los rayos alfa no atraviesan ninguno de los tres elementos (cartón, aluminio y plomo).

Los rayos beta atraviesan solamente el cartón y se detienen en el aluminio

Y los gamma atraviesan el cartón y el aluminio pero solo pueden ser detenidos por una plancha de plomo lo suficientemente gruesa.

La vida media y la datación

·Se llama vida media al tiempo transcurrido hasta que la mitad de los núcleos presentes se haya desintegrado

·El procedimiento de datación más utilizado es el del carbono 14, una variedad radiactiva del carbono 12 en cuyo núcleo hay dos neutrones añadidos. La cantidad de nucleones del carbono del 14 es, precisamente 14. Se dice que es un isótopo del carbono 12 porque ocupa el mismo casillero en la tabla periódica de los elementos.

·El carbono 14 se forma permanentemente en la alta atmósfera debido a la acción de los rayos cósmicos

Descripción de los fenómenos naturales

·Pueden apreciarse 2 núcleos que se “juntan”: uno de deuterio (un protón y un neutrón) y uno de tritio (un protón y dos neutrones)

·El deuterio y el tritio difieren en el número de neutrones, uno y dos

·El hidrógeno “común” no posee neutrones

·La reacción de fusión nuclear produce un átomo de helio y se libera un neutrón