Física nuclear es la denominación que recibe una de las ramas de la física. Se trata de una disciplina que pone el foco en las interacciones, las propiedades y el comportamiento del núcleo atómico.
La historia de la física nuclear empezó a escribirse y a tomar impulso propio cuando el físico de nacionalidad francesa Henri Becquerel descubrió la radiactividad (también conocida como radioactividad). Más tarde, el británico Joseph John Thomson halló a los electrones y, en ese marco, se confirmó la existencia de una estructura dentro de los átomos. Con el tiempo se fueron sumando las investigaciones y los expertos que ampliaron la información al respecto, distinguiéndose así clases de desintegración radiactiva que involucran a partículas alfa, a partículas beta y a rayos gamma, por ejemplo.
Otto Hahn, James Chadwick (recordado por haber detectado a los neutrones), Marie Curie, Enrico Fermi y Ernest Rutherford, a través de sus trabajos científicos, han sido fundamentales también para la evolución de la física nuclear. Tampoco se puede dejar de mencionar que Arthur Stanley Eddington llegó a anticipar mediante un artículo centrado en la disposición estelar que en las estrellas tiene lugar un proceso bautizado como fusión nuclear.
Ramas de la física nuclear
Si bien la física nuclear está considerada una especialización dentro de una categoría más grande como lo es la física, es posible encontrar divisiones y combinaciones que diversifican y amplían el alcance de esta disciplina.
Dados los desafíos actuales, los estudios beneficiados con tecnología de última generación y los enfoques contemporáneos, por indicar un caso concreto, es posible aludir a la física nuclear moderna. Figuran aquí los modelos (como el llamado modelo de la gota líquida o aquel que se identifica como modelo de capas nuclear) que adquieren relevancia cuando se analizan o rastrean fenómenos o rasgos en núcleos pesados que engloban a un centenar de nucleones.
Por otra parte, se reconoce como fruto de una conexión entre áreas científicas a la astrofísica nuclear, campo en el cual se nutren y complementan la física nuclear y la astrofísica.
Y hay, además, una segmentación catalogada como física de altas energías en la cual la atención se posa en cómo se comporta la materia nuclear en un contexto de sistemas energéticos propios de la física de partículas. Su máximo propósito es observar cómo colisionan los iones pesados (mediante el Gran colisionador de hadrones y el acelerador relativista de iones pesados, concretamente), a diferencia de átomos de mayor ligereza abordados en aceleradores de partículas diferentes. La física de baja energía, en cambio, se ocupa de sumar precisiones acerca de la estructura y las reacciones de baja energía en el núcleo de los átomos.
Importancia
La física nuclear es importante porque posibilita que la energía nuclear sea aprovechada en centrales térmicas. Se la tiene en cuenta, de igual modo, al desarrollar armas nucleares, ya sean de fusión o de fisión nuclear.
También posee un valor significativo para el ámbito de la arqueología donde, al igual que sucede en el arte, la tecnología nuclear es una gran aliada al momento de efectuar trabajos de conservación de piezas.
La medicina nuclear es otro espacio que saca provecho de esta disciplina al conseguir imágenes internas de un organismo y poder, en base a esos estudios, brindar un diagnóstico exacto y un tratamiento atinado. En este contexto es oportuno citar a la exploración vía resonancia nuclear magnética que muchos profesionales de la salud indican a la hora de analizar el estado o la condición de un/a paciente.
Hay una técnica asociada a la física nuclear (el análisis de activación), por agregar más referencias, que sirven para investigar determinados materiales en base al rastreo de elementos que se hallan en pequeñas cantidades.
Como no cesan las experimentaciones vinculadas a la física nuclear, seguramente en las próximas décadas se profundicen y extiendan las aplicaciones de esta disciplina.
Ejemplos de física nuclear
En la práctica salen a la luz, con frecuencia, numerosos ejemplos de física nuclear.
Temporadas atrás, según se advierte al revisar archivos periodísticos, expertos de la Universidad de Lund propusieron hacer una revisión de un antiguo manifiesto relacionado al eventual descubrimiento de elementos superpesados. De acuerdo a esa consideración, núcleos longevos llegarían a generar una especie de «isla» marcada por la estabilidad. Se cree que existe una «mágica» combinación de neutrones y protones capaz de asegurar la prolongación de la vida útil de ciertos elementos. La prueba, que tuvo una duración de casi veinte días, consistió en la aceleración de núcleos atómicos, una fusión nuclear atómica, la creación de flerovio y la observación en tiempo real de la desintegración radiactiva de varios núcleos.
De acuerdo a otros trabajos de investigación, la física nuclear puede combinarse con la física cuántica para, según las previsiones, desarrollar relojes nucleares capaces de hacer mediciones más precisas del tiempo en comparación al funcionamiento de los relojes atómicos actuales.