PROYECTO DE QUIMICA FISION Y FUCION NUCLEAR


PROYECTO FUSION Y FISION NUCLEAR

Introducción:
Se denomina fisión y fusión nuclear a dos procesos nucleares exoenergéticos con importantes aplicaciones ambos procesos producen cantidades extraordinariamente elevadas de energía y ambos procesos son básicos en la concepción de los reactores nucleares utilizados en la producción de energía eléctrica. La fisión es un fenómeno que atañe a losnúcleos mas pesados (uranio y plutonio principalmente) . La fusión sin embargo es un proceso que tiene lugar de forma natural en las estrellas . Por eso brillan (emiten fotones) y además emiten otras partículas

FISIÓN:
Es el proceso utilizado actualmente en las centrales nucleares. Cuando un átomo pesado (como por ejemplo el Uranio o el Plutonio) se divide o rompe en dos átomos más ligeros, lasuma de las masas de estos últimos átomos obtenidos, más la de los neutrones desprendidos es menor que la masa del átomo original, y de acuerdo con la teoría de Albert Einstein  se desprende una cantidad de Energía que se puede calcular mediante la expresión E = m C2
 Para romper un átomo, se emplea un neutrón porque es neutro eléctricamente y por tanto, al contrario que el protón o las partículasalfa, no es repelido por el núcleo. El neutrón se lanza contra el átomo que se quiere romper, por ejemplo, Uranio-235. Al chocar el neutrón, el átomo de Uranio-235 se convierte en Uranio-236 durante un brevísimo espacio de tiempo, como este último átomo es sumamente inestable, se divide en dos átomos diferentes y más ligeros (por ejemplo Kriptón y Bario o Xenon y Estroncio), desprendiendo 2 ó 3neutrones (el número de neutrones desprendidos depende de los átomos obtenidos, supongamos como ejemplo 3 neutrones). Estos 3 neutrones, vuelven a chocar con otros 3 átomos de Uranio-235, liberando en total 9 neutrones, energía y dos átomos más ligeros, y así sucesivamente, generandose de esta forma una reacción en cadena.
Como se puede comprobar, en cada reacción sucesiva, se rompen 3n átomos,donde n indica 1ª, 2ª, 3ª,..., reacción.
 

        
        Otra reacción nuclear de fisión  que ocurre en muchos reactores nucleares es:
23592U + n ® 14156Ba + 9236Kr + 3n + Energía
En las centrales nucleares el proceso se modera, evitando la reacción en cadena, para generar energía de forma lenta, pues de lo contrario el reactor se convertiría en una bomba atómica. El proceso básico es elsiguiente:
 
Como combustible se utilizan barras de Uranio enriquecido al 4% con Uranio-235.
El Uranio natural es mayoritariamente U-238,  el que es fisionable es el   U-235, que es un 0.71% del Uranio que se encuentra en la naturaleza, de ahí que solo un pequeño porcentaje del Uranio se aproveche y se requieran grandes cantidades de este para obtener una cantidad significativa de U-235.
Las barrascon el U-235 se introducen en el reactor, y comienza un proceso de fisión. En el proceso, se desprende energía en forma de calor. Este calor, calienta unas tuberías de agua, y esta se convierte en vapor, que pasa por unas turbinas, haciéndolas girar. Estas a su vez, hacen girar un generador eléctrico, produciendo así electricidad. Lógicamente, no se aprovecha toda la energía obtenida en la fisión,parte de ella se pierde en calor, resistencia de los conductores, vaporización de agua, etc. 
Los neutrones son controlados para que no explote el reactor mediante unas barras de control (generalmente, de Carburo de Boro), que al introducirse, absorben neutrones, y disminuye el número de fisiones, con lo cual, dependiendo de cuántas barras de control se introduzcan, se generará más o menos energía.Normalmente, se introducen las barras de tal forma, que solo se produzca un neutrón por reacción de fisión, controlando de esta forma el proceso de fisión. Si todas las barras de control son introducidas, se absorben todos los neutrones, con lo cual se pararía el reactor. 
El reactor se refrigera, para que no se caliente demasiado, y funda las protecciones,  incluso cuando este esté parado, ya...