Fenómenos nucleares inducidos y sus aplicaciones
RADIACTIVIDAD INDUCIDA
Radiactividad natural: Reacciones nucleares donde un núcleo se desintegra espontáneamente liberando emisiones radiactivas y transformándose en un núcleo diferente.
Radiactividad inducida: Formas artificiales de cambiar la identidad de un núcleo, al bombardear núcleos atómicos con partículas alfa, neutrones, protones yotras partículas subatómicas.
Al igual que la radiactividad natural, este proceso genera cambios en la naturaleza del núcleo, es decir, se produce una transmutación nuclear donde un núcleo se transforma en otro y se libera energía.
En esta radiactividad intervienen cuatro partículas:
• Un núcleo objetivo
• Una partícula que bombardea
• Un núcleo producto
• Una partícula expulsada.
Laspartículas más utilizadas para bombardear núcleos, y así obtener diferentes isótopos, son los neutrones, porque al tener carga neutra, ellos evitan que la partícula y el núcleo tengan repulsión entre ellos, lo que facilita la interacción.
La conversión de un núcleo a otro se produce de dos maneras:
Una , fragmentando el núcleo en dos núcleos pequeños
O la otra, es agregando protones o neutrones,obteniendo un núcleo de mayor tamaño.
En el interior de un núcleo, actúan DOS tipos de fuerzas:
1. La FUERZA DE REPULSIÓN ELÉCTRICA (a) : que tiende a SEPARAR los PROTONES.
2. La FUERZA NUCLEAR FUERTE (b): MANTIENE los neutrones y protones UNIDOS en el núcleo.
Para romper un núcleo se necesita VENCER la fuerza NUCLEAR FUERTE, mientras que para agregarle más protones o neutrones se requiere SUPERARla FUERZA ELÉCTRICA.
Ambos procesos liberan mucha energía.
Entonces, hay DOS tipos de reacciones nucleares:
1. FISIÓN NUCLEAR
2. FUSIÓN NUCLEAR
La FISIÓN NUCLEAR se produce cuando un núcleo pesado se DIVIDE en DOS núcleos más livianos, que son más estables y tienen mayor ENERGÍA DE ENLACE. En este proceso, se libera GRAN cantidad de energía.
Energía de enlace: Energía que se libera alformarse un núcleo a partir de sus partículas constituyentes, es decir, protones y neutrones, y también coincide con la energía que hay que entregarle al núcleo para separar las partículas que lo constituyen.
En 1938, Otto Hahn y Fritz Strassman detectaron el bario (Ba) en una muestra de uranio que bombardearon con neutrones. Trabajos posteriores confirmaron que un núcleo de uranio-235 había capturadoun neutrón y había sufrido una fisión nuclear, o sea, que el núcleo se había dividido en DOS.
La reacción de fisión produce más neutrones que los neutrones que actuaron al principio. En este hecho se basa la sustentabilidad de la reacción, es decir, que el bombardeo de UN solo neutrón, produce TRES neutrones capaces de inducir otras TRES reacciones de fisión, que liberan NUEVE neutrones entotal, los que inducen nueve fisiones más, que producen 27 neutrones, y así sucesivamente.
La FUSIÓN NUCLEAR se produce cuando núcleos muy ligeros se UNEN para formar núcleos más PESADOS y ESTABLES, y se generan grandes cantidades de energía. Estas reacciones son el origen de la energía que producen el Sol y la energía que les permite brillar a las estrellas.
La fusión de los átomos de hidrógenolibera cuatro veces más energía por gramo que lo emitido en una reacción de fisión nuclear, pero el proceso requiere de temperaturas muy elevadas, y esta es una condición necesaria para VENCER las fuerzas de repulsión entre los núcleos y para lograr que estos se FUSIONEN. A estas reacciones también se les llama reacciones termonucleares.
La fusión nuclear parece ser una fuente de energíaprometedora, debido a la disponibilidad de isótopos ligeros, y también porque el proceso no deja desechos radioactivos, o sea no es una amenaza para el ambiente, pero este proceso no se utiliza actualmente para generar energía, porque se ha hecho imposible llegar a las temperaturas que se requieren para obtener una fusión y posterior liberación de energía controladas
Aplicaciones pacíficas de la fisión...
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