Fisión y Fusión Nuclear: Reacciones, Aplicaciones y Energía

Fisión Nuclear: Descripción y Ejemplos

Fisión Nuclear. Descripción y Ejemplos. Bombas y Centrales Nucleares. Pérdida de Masa. Ecuaciones de Einstein para la Energía Desprendida.

La reacción de fisión es una reacción nuclear consistente en la división de un núcleo pesado en dos núcleos más ligeros. En el proceso se consiguen núcleos más estables y se libera energía.

X (elemento pesado) ···(energía liberada)·····> Y1 (elemento ligero) + Y2 (elemento ligero)

Esta energía liberada se debe a la diferencia de masas entre los productos iniciales y finales de la reacción. La diferencia de masa se transforma en energía a través de la conocida ley de Einstein: E=Δm·c²

La energía de activación del proceso, es decir, la energía necesaria para comenzar la reacción en cadena del proceso de fisión, es relativamente baja, y se obtiene mucha más energía que la que se consume para iniciar el proceso.

La aplicación más extendida del proceso de fisión es la central nuclear de fisión, es decir, una central eléctrica que mantiene controlada la reacción en cadena liberando energía y transformándola en energía eléctrica. Aunque son energéticamente muy rentables, suscitan gran polémica social debido a la cantidad de residuos radiactivos que generan, así como al peligro inherente de un posible accidente nuclear.

Otra aplicación de este proceso es la bomba atómica, en donde la reacción en cadena se deja libre liberándose una enorme cantidad de energía. La única diferencia sustancial entre una bomba nuclear y una central nuclear es que en la primera se deja libre la reacción en cadena, mientras que en la segunda la reacción permanece controlada.

Fusión Nuclear: Descripción y Ejemplos

Fusión Nuclear. Descripción y Ejemplos. Bombas y Posibles Centrales Nucleares. Pérdida de Masa. Ecuación de Einstein para la Energía Desprendida.

La reacción de fusión es una reacción nuclear consistente en la unión de núcleos ligeros para formar núcleos más pesados. En el proceso se consigue un núcleo más estable y se libera energía.

X1 (elemento ligero) + X2 (elemento ligero) ······(energía liberada)····> Y1 (elemento pesado)

Esta energía liberada se debe a la diferencia de masa entre los productos iniciales y finales de la reacción, es decir, la diferencia de masa se transforma en energía a través de la conocida ley de Einstein: E=Δm·c²

El proceso de fusión plantea numerosos inconvenientes tecnológicos, entre otras cosas, la temperatura necesaria para hacer posible el proceso. Aún no se ha logrado obtener energía controlada por medio del proceso de fusión. Existen diferentes proyectos a nivel mundial que tienen como objetivo final desarrollar la tecnología necesaria para construir el primer generador de energía nuclear de fusión. Este objetivo es perseguido por las siguientes razones:

• La reacción de fusión controlada genera, teóricamente, 4 veces más energía que la de fisión.
• La reacción nuclear de fusión no contamina tanto como la de fisión, eliminando el peligro de los residuos radiactivos.
• La fusión precisa de deuterio y tritio, muy fáciles de conseguir, mientras que la fisión necesita como materia prima un elemento de difícil producción, como es el uranio enriquecido.

La única aplicación del proceso de fusión es la bomba de hidrógeno. Para iniciar la reacción en cadena es necesario un gran aporte de energía que permita subir mucho la temperatura, por lo que todas las bombas de fusión contienen un elemento iniciador de la reacción en cadena que es una pequeña bomba de fisión. Una vez alcanzada la temperatura necesaria comienza la reacción en cadena de fusión, la cual se deja libre liberándose enormes cantidades de energía.