Trabajo fisica nuclear

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Trabajo de Física
Fisión Nuclear:
Ventajas e Inconvenientes

Eduardo Parcero Peiteado
2ºBach. Nº 22

Comienzos:

En 1938 en Berlín, un grupo de físicos y químicos descubrieron la fisión nuclear. La contribución más importante en este descubrimiento se debe a la física austriaca Lise Meitner, sin embargo a ella no se le reconoció su trabajo y el premio Nóbel de 1944 por el descubrimientode la fisión nuclear fue otorgado a su colega Otto Hahn. Se presume que el hecho de que Lise Meitner era judia y era mujer, influenciaron al jurado del Nóbel.
O. Hahn y F.Strassman realizaron la primera reacción de fisión nuclear en 1939. Aunque la idea de la liberación de energía del uranio es simple, la puesta en práctica es muy compleja y tiene muchas dificultades. Esto llevo a los científicosy técnicos a trabajar durante 20 años para utilizarla.

La fisión nuclear:

La fisión nuclear consiste en la divisíón del núcleo de un átomo pesado en otros elementos más ligeros, de forma que en esta reacción se libera gran cantidad de energía. A pesar de ser altamente productiva (energéticamente hablando), es también muy difícil de controlar, como podemos ver en el desastre de Chernobill oFukushima , y en las bombas de Nagasaki e Hirosima.

Cuando este proceso de fisión nuclear se puede controlar, la energía se libera lentamente y es transformada en energía eléctrica en un reactor nuclear de fisión.
Gran parte de las centrales nucleares existentes en la actualidad se basan en reactores de fisión, utilizando como combustible uranio compuesto de entre un 3,5% y un 4,5% de U-235 yel resto de U-238 (Este isótopo es el conocido uranio enriquecido). La reacción nuclear en cadena genera la energía controlada que se produce cuando un núcleo de Uranio-235 se divide en dos o más núcleos por la colisión de un neutrón. De este modo, los neutrones liberados colisionan de nuevo formando una reacción en cadena.

En las centrales nucleares por fisión, el calor desprendido de lasreacciones genera vapor de agua, el cual, al pasar por un sistema de turbinas, genera la electricidad que puede ser trasladada a la red eléctrica.

La molécula de agua que resulta de combinar deuterio (isótopo de Hidrógeno con un protón y un neutrón en el núcleo) con oxígeno se denomina agua pesada y se usa como refrigerante y moderador en los reactores de uranio naturales. Para obtener agua pesadapura se deben usar procesos artificiales.
La emisión o absorción de partículas (alfa y beta) producen transformaciones internas en los núcleos (cantidad de protones y neutrones) que trasforman un isótopo en otro de una especie química diferente. La emisión o absorción de radiación electromagnética (rayos gamma) no modifica la naturaleza del elemento químico sino sólo su contenido energéticointerno.
Estos isótopos que decaen (emisión de partículas alfa , beta y gamma) espontáneamente se denominan “radiactivos” y se producen en la naturaleza a través de procesos naturales tales como radiación cósmica o procesos artificiales como aceleradores de partículas o en un reactor nuclear.

Uno de estos elementos radiactivos es el Uranio. El Uranio, tal como aparece en la naturaleza, contiene un99,3% en peso de Uranio 238 y 0,7% de Uranio 235. Bajo condiciones especiales un núcleo de un átomo de uranio llamado U-235 al absorber un neutrón de baja energía puede partirse (fisionarse) en dos o tres fragmentos liberando a su vez dos o tres neutrones de alta energía. Si se crean las condiciones necesarias esos neutrones liberados pueden bajar su energía (moderarse) y a su vez ser absorbidospor otros núcleos de U-235. Estos pueden fisionar liberando más neutrones y así sucesivamente. Se inicia así un proceso llamado “reacción en cadena”. La fisión se parece a una explosión donde los fragmentos salen a gran velocidad (energía) y se frenan chocando con otros átomos de uranio entregando la energía que poseían. Una gran cantidad de fisiones produce energía suficiente para calentar la...
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