Densidad de estrella de neutrones
El material más denso encontrado en la tierra es el metal osmio, pero su densidad palidece en comparación con las densidades de objetos astronómicos exóticos como las estrellas enanas blancas y las estrellas de neutrones.
Una estrella de neutrones es el núcleo colapsado de una estrella grande (generalmente de un gigante rojo). Las estrellas de neutrones son las estrellas más pequeñas y densas que se sabe que existen y están girando extremadamente rápido . Una estrella de neutrones es básicamente un núcleo atómico gigante de aproximadamente 11 km de diámetro hecho especialmente de neutrones. Se cree que bajo las inmensas presiones de un colapso de estrellas masivas que se convierten en supernova es posible que los electrones y protones se combinen para formar neutrones a través de la captura de electrones, liberando una gran cantidad de neutrinos . Dado que tienen algunas propiedades similares a los núcleos atómicos, las estrellas de neutrones a veces se describen como núcleos gigantes . Pero tenga cuidado, las estrellas de neutrones y los núcleos atómicos se mantienen unidos por diferentes fuerzas. Un núcleo se mantiene unido por la fuerza fuerte, mientras que una estrella de neutrones se mantiene unida por la fuerza gravitacional.
La densidad de la estrella de neutrones es enorme. Son tan densos que una cucharadita de su material tendría una masa superior a 5,5 × 10 12 kg. Se supone que tienen densidades de 3.7 × 10 17 a 6 × 10 17 kg / m 3 , que es comparable a la densidad aproximada de un núcleo atómico de 2.3 × 10 17 kg / m 3 .
Densidad de materia nuclear
La densidad nuclear es la densidad del núcleo de un átomo. Es la relación de masa por unidad de volumen dentro del núcleo. Como el núcleo atómico transporta la mayor parte de la masa del átomo y el núcleo atómico es muy pequeño en comparación con el átomo completo, la densidad nuclear es muy alta.
La densidad nuclear de un núcleo típico puede calcularse aproximadamente a partir del tamaño del núcleo y de su masa. Los radios nucleares típicos son del orden de 10 −14 m . Asumiendo forma esférica, los radios nucleares se pueden calcular de acuerdo con la siguiente fórmula:
r = r 0 . A 1/3
donde r 0 = 1.2 x 10-15 m = 1.2 fm
Por ejemplo, el uranio natural consiste principalmente en el isótopo 238 U (99.28%), por lo tanto, la masa atómica del elemento de uranio está cerca de la masa atómica del isótopo 238 U (238.03u). Su radio de este núcleo será:
r = r 0 . A 1/3 = 7.44 fm.
Suponiendo que sea esférico, su volumen será:
V = 4πr 3 /3 = 1,73 x 10 -42 m 3 .
La definición habitual de densidad nuclear da por su densidad:
ρ núcleo = m / V = 238 x 1.66 x 10 -27 / (1.73 x 10 -42 ) = 2.3 x 10 17 kg / m 3 .
Por lo tanto, la densidad del material nuclear es más de 2.10 14 veces mayor que la del agua. Es una inmensa densidad. El término descriptivo densidad nuclear también se aplica a situaciones en las que se producen densidades igualmente altas, como dentro de las estrellas de neutrones. Tales densidades inmensas también se encuentran en las estrellas de neutrones.
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