Energia Nuclear

Fisión Nuclear
La fisión nuclear és una de las dos reacciones posibles que se producen cuando trabajamos con energía nuclear.
La fisión ocurre cuando un núcleo pesado se divide en dos o más núcleos pequeños, además de algunos subproductos como neutrones libres, y fracciones del núcleo como partículas alfa.

La suma de las masas de estos fragmentos es menor que la masa original. Esta 'falta'de masas (alrededor del 0,1 por ciento de la masa original) se ha convertido en energía según la ecuación de Einstein (E=mc2). En esta ecuación E corresponde a la energía obtenida, m a la masa de la que hablamos y c és una constante, la de la velocidad de la luz: 299.792.458 m/s2. Con este valor de la constante c ya se puede ver que por poca unidad de masa que extraigamos en una fisión nuclearobtendremos grandes cantidades de energía.
Reacción en cadena en la fisión nuclear
En las reacciones en cadena un núcleo se fisiona bien espontáneamente o bien mediante fisión inducida emitiendo en el proceso algunos neutrones, cada uno de estos neutrones (digamos dos) al chocar con otros núcleos inducen su fisión produciendose cuatro neutrones (dos por cada fisión) que inducen a su vez lafisión de otros cuatro núcleos, que generan ocho neutrones, etc
La velocidad y las posibilidades del proceso va a depender de lo fácil que resulte para un neutrón inducir la fisión (físicamente esa facilidad va asociada a la sección eficaz de fisión inducida) y también de la densidad de núcleos. Este último parámetro tiene en cuenta que si la densidad es baja a los neutrones les resulta mas difícilencontrar otros núcleos en los que inducir la fisión.

Si en cada fisión provocada por un neutrón se liberan dos neutrones más, entonces el número de fisiones se duplica en cada generación. En este caso, en 10 generaciones hay 1.024 fisiones y en 80 generaciones aproximadamente 6 x 1023 fisiones.
Para mantener un control sostenido de reacción nuclear, por cada 2 o 3 neutrones puestos en libertad,sólo a uno se le debe permitir dar a otro núcleo. Si esta relación es inferior a uno entonces la reacción va a morir, y si es más grande va a crecer sin control (una explosión atómica). Para controlar la cantidad de neutrones libres en el espacio de reacción debe estar presente un elemento de absorción de neutrones. La mayoría de los reactores son controlados por medio de barras de control hechasde neutrones de un fuerte material absorbente, como el boro o el cadmio.
A esto se le conoce como Fusión nuclear Controloda.

Aunque en cada fisión nuclear se producen entre dos y tres neutrones, no todos neutrones están disponibles para continuar con la reacción de fisión. Si las condiciones son tales que los neutrones se pierden a un ritmo más rápido de lo que se forman por la fisión, losque se produzcan en la reacción en cadena no serán autosuficientes.
Aquí sale a relucir un término conocido como Masa crítica que es el punto donde la reacción en cadena puede llegar a ser autosostenible.


Fusión Nuclear

Fusión nuclear es el proceso por el cual varios núcleos atómicos de carga similar se unen y forman un núcleo más pesado. Simultáneamente se libera o absorbe una cantidadenorme de energía.
Un ejemplo claro lo vemos a diario en la energía solar que tiene su origen en la fusión de núcleos de hidrógeno, generándose helio y liberándose una gran cantidad de energía que llega a la Tierra en forma de radiación electromagnética.
Para que se peuda realizar una fusión nuclear de manera exitosa, se necesitan:
Altas Temperaturas para separar los electrones del núcleo yque éste se aproxime a otro venciendo las fuerzas de repulsión electrostáticas. La masa gaseosa compuesta por electrones libres y átomos altamente ionizados se denomina PLASMA.
Confinación necesaria para mantener el plasma a elevada temperatura durante un tiempo mínimo.
Densidad suficiente para que los núcleos estén cerca unos de otros y puedan lugar a reacciones de fusión.

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