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Estructura de la materia
Temas de Química y su enseñanza
III
Dr. Víctor Manuel Ugalde Saldívar
Sesión # 1
El origen de los elementos
ESTRELLA
Cuerpo celeste compuesto de gases calientes que emiten
radiación electromagnética, en especial luz, como resultado de
las reacciones nucleares que tienen lugar en su interior.
PULSARES
Los indicios sugieren que los púlsares son
estrellas de neutrones que giran con
diámetros de sólo unos 16 km. Es probable
que giren una vez por periodo de vibración.
Su densidad es tan enorme que si la bola
que contiene la punta de un bolígrafo tuviera
una densidad semejante, su masa
alcanzaría más de 91000 toneladas.
CURIOSIDADES
•La Vía Láctea, tiene cientos de miles de millones
de estrellas. Solamente de 8 a 10 millones son
observables.
•Existen cientos de millones de galaxias diferentes
a la Vía Láctea.
•Las estrellas se componen principalmente de
hidrógeno y helio, con cantidades variables de
elementos más pesados.
•La estrella Alpha Centauri es la más cercana a la
Tierra (4.29 años luz).
¿Qué es un año luz?
Año luz, unidad de longitud empleada
en astronomía para medir grandes
distancias. Es igual a la distancia
recorrida por la luz en un año solar
medio. Tomando para la velocidad de
la luz un valor de 300000 km/s, un año
luz equivale en números redondos a
9461000000000 km.
EVOLUCIÓN DE LAS ESTRELLAS
Supergigantes (400 veces > diámetro del Sol)
Temperaturas de 1000000 °C
Gigante roja (40 > masa del Sol)
EL SOL
AGUJERO NEGRO
Las estrellas con una masa muchas veces mayor
que la del Sol recorren su ciclo de evolución con
rapidez según los patrones astronómicos, quizá un
lapso de unos pocos millones de años desde su
nacimiento hasta la explosión de una supernova.
Los restos de la estrella pueden ser una estrella de
neutrones. Sin embargo, existe un límite para el
tamaño de las estrellas de neutrones, más allá del
cual estos cuerpos se ven obligados a contraerse
hasta que se convierten en un agujero negro, del
que no puede escapar ninguna radiación.
Relación entre la luminosidad,
temperatura y elementos
sintetizados en el interior de
una estrella.
Temperatura
Superficial
promedio
22,200
10,000
13,900
5,500
6,600
3,800
1,700
H2, He
TiO
H2 +He
H2, He
Ca
H2 +He
H2 +He
H2, He
Ca
H2, He
Ca, Fe
Temperatura (°C)
En el centro de una estrella promedio la temperatura es de T 22,000,000
Fusión nuclear
Las reacciones de fusión nuclear pueden dar origen a
elementos de mayor masa. En este caso se ejemplifica la
fusión de un átomo de tritio (T, isótopo del hidrógeno) con
uno de deuterio (D, isótopo del hidrógeno), para generar un
átomo de helio (partículas ) y un neutrón (n).
Fisión nuclear
En las reacciones de fisión
nuclear se forman dos o más
elementos de menor masa, a
partir de un elemento de
masa superior. La reacción
de fisión del uranio 235, es
un ejemplo práctico
empleado en la producción
de energía eléctrica en
reactores nucleares.