Fusion Y Fision

INTRODUCCIÓN

Las Reacciones Nucleares son aquellas donde se altera la composición de los núcleos atómicos liberándose enormes cantidades de energía.

La energía nuclear es aquella que se libera cuando se dividen ciertos tipos de átomos y como resultado una reacción nuclear. Se puede obtener por el proceso de Fisión Nuclear (división de núcleos atómicos pesados) o bien por Fusión Nuclear (unión de núcleos atómicos muy livianos). En las reacciones nucleares se libera una gran cantidad de energía debido a que parte de la masa de las partículas involucradas en el proceso, se transforma directamente en energía. Lo anterior se puede explicar basándose en la relación Masa-Energía producto de la genialidad del gran físico Albert Einstein.

La radioactividad Es el producto de la desintegración parcial de los átomos de un cuerpo radiactivo, átomos que, a través de sucesivas y rapidísimas transformaciones y con gran desarrollo de calor, se convierten en otros de peso atómico más bajo. Esta puede presentarse de dos forma natural y artificial.

La energía nuclear puede ser utilizada tanto para fines bélicos como fines pacíficos.

La contaminación radioactiva afecta a los seres humanos y al resto de los seres vivos.

Las autoras

CAPITULO I

FISION NUCLEAR

1. DEFINICION DE FISION:

La fisión es una reacción nuclear, lo que significa que tiene lugar en el núcleo atómico. La fisión ocurre cuando un núcleo pesado se divide en dos o más núcleos pequeños, además de algunos subproductos como neutrones libres, fotones (generalmente rayos gamma) y otros fragmentos del núcleo como partículas alfa (núcleos de helio) y beta (electrones y positrones de alta energía).

La suma de las masas de estos fragmentos es menor que la masa original. Esta 'falta' de masas se ha convertido en energía según la ecuación de Einstein.

E=mc2

2. REACCION EN CADENA:

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 (energía nuclear) o incontrolada (armas nucleares).

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 será 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. La mayoría de los reactores son controlados por medio de barras de control hechas de neutrones de un fuerte material absorbente, como el boro o el cadmio.

Además de la necesidad de capturar neutrones, los neutrones a menudo tienen mucha energía cinética (se mueven a gran velocidad). Estos neutrones rápidos se reducen a través del uso de un moderador, como el agua pesada y el agua corriente. Algunos reactores utilizan grafito como moderador, pero este diseño tiene varios problemas. Una vez que los neutrones rápidos se han desacelerado, son más propensos a producir más fisiones nucleares o ser absorbidos por la barra de control.

3. HISTORIA DE LA FISION:

La fisión nuclear es una reacción en la cual al hacer incidir neutrones sobre un núcleo pesado, éste se divide en dos núcleos, liberando una gran cantidad de energía y emitiendo dos o tres neutrones.

Fue descubierta porO. Hahn y F. Strassmannen 1938, al detectar elementos de pequeña masa en una muestra de uranio puro irradiada con neutrones.

A primera vista, si sólo tuviéramos en cuenta la fuerza electromagnética, los núcleos atómicos (y el Universo entero) no deberían existir. ¿Cómo es posible que un montón de protones todos con ellos con carga positiva no salgan disparados? ¿Acaso no se repelen?

Lo que sucede es que existe otra fuerza que sólo actúa en distancias muy pequeñas (del tamaño del núcleo atómico) que es una fuerza de atracción llamada fuerza nuclear fuerte. El protón de un núcleo ve por un lado una atracción debido a la fuerza nuclear fuerte y una repulsión debida a la fuerza electromagnética. En el balance gana, de momento, la nuclear fuerte, permaneciendo unido.

Si un núcleo llegara a deformarse aunque fuera sólo ligeramente, el balance entre estas dos fuerzas puede cambiar. En algún punto podría incluso llegar a ganar la fuerza eléctrica y alguna parte del núcleo saldría disparada. Eso sucede en la desintegración o radiación alfa, en la que se expulsan 2 protones y 2 neutrones. Pero puede darse otro fenómeno.

Enrico Fermi bombardeó uranio con neutrones lentos

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