Ejercicio 4.1 · Ciencias Generales PAU Murcia Extraordinaria 2026

a) Defina la fuerza nuclear débil y fuerte.

Solución: - Fuerza nuclear fuerte: interacción atractiva de muy corto alcance (del orden de $10^{-15}\text{ m}$) de gran intensidad que mantiene unidos los quarks para formar protones y neutrones, y mantiene cohesionados los nucleones en el núcleo atómico, venciendo la repulsión electrostática entre protones. - Fuerza nuclear débil: interacción de muy corto alcance responsable de procesos de desintegración subatómica, como la desintegración beta de los neutrones en protones, electrones y antineutrinos, esencial en la transmutación de nucleones y en reacciones nucleares en las estrellas.

b) Defina el concepto de decaimiento radiactivo.

Solución: Es el proceso espontáneo mediante el cual los núcleos atómicos inestables pierden energía transformándose en núcleos más estables mediante la emisión de partículas subatómicas (partículas alfa o beta) y/o radiación electromagnética (rayos gamma). Este proceso es estocástico a nivel de núcleo individual y sigue una ley exponencial de desintegración a nivel macroscópico.

c) Describa los procesos nucleares de Fusión Nuclear y Fisión Nuclear y cite algún ejemplo de cada proceso.

Solución: - Fusión nuclear: proceso en el que dos núcleos atómicos ligeros se unen para formar un núcleo más pesado, liberando una gran cantidad de energía debido al defecto de masa. Requiere temperaturas y presiones muy elevadas para vencer la barrera de repulsión electrostática. Ejemplo: la reacción en el núcleo del Sol donde isótopos de hidrógeno (deuterio y tritio) se fusionan para producir helio y neutrones. - Fisión nuclear: proceso en el que un núcleo atómico pesado e inestable se divide en dos o más núcleos más ligeros, liberando neutrones y energía. Ejemplo: la ruptura de un núcleo de uranio-235 al absorber un neutrón térmico en un reactor nuclear de fisión o en una bomba atómica, produciendo bario, kriptón y más neutrones.