Fision Nuclear

• Fisión nuclear

Cuando trabajamos con energía nuclear, pueden ocurrir dos posibles reacciones, una de estas es la fisión nuclear.

En este ocurre la división del núcleo de un átomo. El núcleo se divide en diversos fragmentos con una masa casi igual a la mitad de la masa original más dos o tres neutrones.

Si se suman las masas de todos los fragmentos esta será menor que la masa original. Esta 'falta' de masas (alrededor del 0,1 por ciento de la masa original) se debe a que se a convertido en energía según la ecuación de Einstein (E=mc2)

En la ecuación:

“E” = energía obtenida

“m”= masa perdida (0,1 % aprox)

“c”= 299.792.458 m/s ;esta es una constante (la velocidad de la luz)

Con este valor de la constante c ya se puede ver que por poca unidad de masa que extraigamos en una fisión nuclear obtendremos grandes cantidades de energía.

La fisión nuclear puede ocurrir cuando un núcleo de un átomo pesado captura un neutrón, o puede ocurrir espontáneamente.

Una reacción en cadena se refiere a un proceso en el que los neutrones liberados en la fisión produce una fisión adicional en al menos un núcleo más. Este núcleo, a su vez produce neutrones, y el proceso se repite. El proceso puede ser controlado (energia nuclear) o incontrolada (armas nucleares).

La tasa de la fisión nuclear espontánea es la probabilidad por segundo que un átomo dado se fisione de forma espontánea - es decir, sin ninguna intervención externa. El plutonio 239 tiene una muy alta tasa de fisión espontánea en comparación con la tasa de fisión espontánea de uranio 235.

Si en cada fisión provocada por un neutrón se liberan dos neutrones más, entonces el número de fisiones se duplica en cada generación. En este caso, en 10 generaciones hay 1.024 fisiones y en 80 generaciones aproximadamente 6 x 1023 fisiones.

Aunque en cada fisión nuclear se producen entre dos y tres neutrones, no todos neutrones están disponibles para continuar con la reacción de fisión. Si las condiciones son tales que los neutrones se pierden a un ritmo más rápido de lo que se forman por la fisión, los que se produzcan en la reacción en cadena no serán autosuficientes.

La masa crítica es el punto donde la reacción en cadena puede llegar a ser autosostenible.

En una bomba atómica, por ejemplo, la masa de materias fisionables es mayor que la masa crítica.

La cantidad de masa crítica de un material fisionable depende de varios factores, la forma del material, su composición y densidad, y el nivel de pureza.

Una esfera tiene la superficie mínima posible para una masa dada, y por tanto, reduce al mínimo la fuga de neutrones. Bordeando el material fisionable con un neutrón adecuado "Reflector", la pérdida de neutrones pueden reducirse y la masa crítica puede ser reducida.

Para mantener un control sostenido de reacción nuclear, por cada 2 o 3 neutrones puestos en libertad, sólo a uno se le debe permitir dar a otro núcleo de uranio. Si esta relación es inferior a uno entonces la reacción va a morir, y si es más grande va a crecer sin control (una explosión atómica). Para controlar la cantidad de neutrones libres en el espacio de reacción debe estar presente un elemento de absorción de neutrones.

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