Fisión nuclear

Para hablar de fisión nuclear debemos también saber que la energía nuclear es la energía que proviene del núcleo o del núcleo de un átomo. Los enlaces que mantienen unidos a los átomos contienen una enorme cantidad de energía y esta energía debe ser liberada para lograr producir electricidad. Esta energía se puede liberar de dos maneras: como fisión nuclear y fusión nuclear.

Temas relacionados

Energía nuclear, energía radiante, fusión nuclear

¿Qué es fisión nuclear?

La fisión nuclear es una reacción en la cual un núcleo pesado que es bombardeado con neutrones se transforma en un núcleo inestable descomponiéndose en dos núcleos que desprenden una gran cantidad de energía y emiten dos o tres neutrones.

En qué consiste

La fisión nuclear es una reacción en la cual el núcleo logra capturar un neutrón que es incidente dividiéndolo en dos y también puede liberar durante el proceso rayos gamma y mucha cantidad de energía. Cuando el núcleo que captura el neutrón se vuelve inestable, se produce su escisión en fragmentos más ligeros produciendo mayor estabilidad.

Características de la fisión nuclear

Las principales características de la fisión nuclear son las siguientes:

• Es una reacción nuclear en donde el núcleo es bombardeado con neutrones.
• En el proceso de fisión se produce un gran desprendimiento de la energía.
• Se produce la emisión de dos o tres neutrones.
• Cuando las fisiones interacciones con otros núcleos se forman y emiten nuevos neutrones, en efecto que se conoce con el nombre de reacción en cadena.
• Para que pueda presentarse una reacción en cadena en la fisión nuclear es necesario que la muestra tenga la cantidad suficiente de uranio-235 para poder capturar los neutrones.
• Los neutrones que se producen en las etapas iniciales del proceso de fisión pueden también influir en núcleos diferentes de uranio-235 que pueden producir mayor cantidad de neutrones y así sucesivamente.
• Es muy importante en los avances médicos y de producción de energía.
• Este tipo de energía además de ser importante y positiva en muchos aspectos también puede llegar a ser muy difícil de controlar.

Descubrimiento

A finales del año 1938, durante la Segunda Guerra Mundial, un conjunto de investigadores y científicos de origen alemán del instituto de Berlín, el cual estaba formado por Otto Hahn, Fritz Strassman, Lisa Meitner y Otto Frisch, logró hacer una interpretación del fenómeno de fisión nuclear por medio de la correcta identificación del elemento bario, como una consecuencia directa de la escisión del núcleo de uranio.

Historia

Los primeros estudios que se realizaron con respecto a la fisión nuclear se llevaron a cabo por Otto Hahn y Lise Meitner encontrando un elemento que tenía un número atómico intermedio en una muestra de uranio que había sido previamente bombardeado con neutrones. Se logró deducir que cuando se bombardeaba el uranio con neutrones del mismo elemento, éste lograba capturar un neutrón y se dividía en varios pedazos produciendo grandes emisiones de energía, descubriendo de esta manera la fisión nuclear.

Proceso

La fisión es una reacción nuclear por lo que sucede en el núcleo del átomo. El proceso inicia cuando un núcleo pesado se divide en dos o más núcleos de menor tamaño, y en algunos subproductos que incluyen neutrones libres, fotones y otros fragmentos del núcleo como partículas alfa y beta. La fisión es también un proceso exotérmico por lo que libera grandes cantidades de energía. La energía se emite como radiación gamma y como energía cinética los cuales calientan la materia que está alrededor del espacio donde se produce la fisión.

La fisión se puede generar por varios métodos, como el bombardeo del núcleo de un átomo fisionable con otra partícula de la energía correcta. El neutrón libre se absorbe por el núcleo, haciéndolo inestable y el núcleo inestable se parte en dos o más pedazos: los productos de la fisión que incluyen dos núcleos más pequeños, hasta siete neutrones libres. Los núcleos atómicos que resultan producto de la fisión pueden ser diferentes elementos químicos aunque el resultado más probable es encontrar núcleos con la mitad de los protones y neutrones del átomo fisionado original.

Aplicaciones de la fisión nuclear

Son varias las aplicaciones en las que participa la fisión nuclear. Las más destructivas son las bombas atómicas. También puede ser utilizada en la generación de electricidad cuando se utiliza el calor que es producido por una reacción en cadena. Puede ser utilizada en reactores nucleares para controlar la energía producida en las reacciones en cadena, forma también parte de un reactor como material moderador, barra de control o como un sistema de enfriamiento.

Ventajas de la fisión nuclear

Una de las ventajas más importantes de la fisión nuclear es su uso en reactores nucleares puesto que se evita la producción de contaminantes en el aire, los residuos que produce son mucho menores y pueden ser mejor controlados. La fisión provee una tecnología muy bien desarrollada, mayor productividad y más producción de energía, además, no produce tampoco dióxido de carbono.

Consecuencias

La mayoría de las consecuencias de la fisión son de aspecto positivo pues pueden ser utilizadas en muchas áreas de la vida diaria y además, ayuda a proteger el ambiente pues no produce contaminantes que podrían terminar en el aire. La una consecuencia negativa básicamente es cuando se utiliza en problemas bélicos, que pueden llegar a ocasionar muchas muertes.

En qué se diferencia de la fusión nuclear

La fisión y la fusión nuclear son reacciones nucleares que liberan la energía que se encuentra almacenada en el núcleo del átomo, pero a pesar de esto, tienen importantes diferencias. La fisión nuclear es la separación que se da en un núcleo pesado en núcleos más pequeños, mientras que la fusión nuclear es la mezcla de núcleos ligeros para poder dar forma a uno más grande y pesado.

El proceso de fisión nuclear es bastante conocido y tiene la ventaja de que no es un contaminante poderoso por lo que elimina el peligro de los residuos radioactivos, en el proceso se transforma la energía que tiene la materia en aproximadamente un 1% mientras que la fusión necesita del deuterio para poder ser posible. Podemos decir que la fisión es un proceso que se da de forma natural, mientras que la fusión es un proceso completamente artificial.

Importancia

Su importancia radica en la capacidad de obtener energía eléctrica por medio del proceso de fisión y también, porque se ha venido utilizando dentro del campo de la medicina nuclear, con el objetivo de crear tratamientos efectivos contra algunas enfermedades y como un método de diagnóstico, pues funciona para obtener radiografías y realizar diagnósticos por imágenes de manera eficiente.