Fundamentos de la Fisión y Fusión Nuclear: Procesos y Aplicaciones

1 Fisión Nuclear

La fisión nuclear consiste en la rotura de un núcleo atómico en otros más pequeños al ser bombardeado, generalmente con neutrones. Este proceso suele ir acompañado del desprendimiento de varios neutrones y una gran cantidad de energía.

Este fenómeno ocurre en núcleos pesados, los cuales liberan energía al fisionarse. Las energías desprendidas son del orden de 200 MeV por cada núcleo de uranio fisionado.

Reacción en cadena

Cada reacción desprende un mayor número de neutrones de los que absorbe. Estos neutrones pueden chocar con nuevos átomos de uranio, provocando una reacción en cadena. En las centrales nucleares, este proceso se regula mediante barras de control. Si el número de neutrones no se controla, la energía liberada es tan elevada que se produce una explosión nuclear.

2 Fusión Nuclear

La fusión nuclear es la unión de dos núcleos ligeros para formar uno solo. Este proceso va acompañado de un desprendimiento de energía y, en ocasiones, de otras partículas.

Comparativa energética y ventajas

Aunque la energía desprendida por reacción es de aproximadamente 18 MeV (menor que en la fisión de un núcleo de uranio), en un gramo de hidrógeno se produce un mayor número de reacciones debido a la cantidad de átomos presentes. En total, la energía obtenida por gramo es unas 4 veces superior en la fusión.

Otras ventajas incluyen:

• Combustible económico: Se encuentra en el agua y es prácticamente inagotable.
• Sostenibilidad: No genera residuos perjudiciales ni radiactivos.

Desafíos técnicos

Para lograr que los núcleos de hidrógeno choquen, es necesario que posean una gran energía cinética, lo que requiere temperaturas extremadamente elevadas. La dificultad radica en mantener los núcleos a dicha temperatura el tiempo suficiente para que la fusión ocurra. Cabe destacar que estas reacciones termonucleares ocurren de forma espontánea en el centro de las estrellas.