Preguntas y respuestas sobre fisión y fusión nuclear, videos y libros

¿Qué es el átomo?

Representación de un átomo de helio: 2 protones (con carga positiva +e cada uno) y dos neutrones (con carga nula) en el núcleo y dos electrones (con carga negativa -e cada uno) que forman una nube.

Las sustancias están constituidas de átomos. Cada átomo está compuesto por un núcleo alrededor del cual giran electrones. El núcleo tiene un número Z de protones (cada uno con con carga e) y N neutrones con carga nula. Alrededor del núcleo giran Z electrones con carga –e.

¿Qué es la física nuclear?

Es el estudio de las propiedades del núcleo. Una de las propiedades de los núcleos pesados es la fisión nuclear.

¿Qué es fisión nuclear?

Es la división en dos fragmentos de núcleos de átomos pesados –como el uranio, por ejemplo- en la que se libera energía centenares de millones de veces de la que se libera en una reacción química, como en el caso de la dinamita.

 

¿En qué condiciones se produce la fisión nuclear?

Cuando un núcleo de uranio 235 absorbe  neutrones térmicos (de baja energía).

¿El uranio 235 es natural?

El 0.7% del uranio natural  es 235, casi todo el resto es uranio 238. Para construir una bomba atómica se necesita separar el uranio 235 del uranio 238, lo que requiere tecnología compleja.

¿Existe otro material, aparte del uranio 235, para hacer bombas de fisión?

El plutonio 239, pero éste se produce en el laboratorio. El uranio 238 también fisiona, pero cuando se bombardea con neutrones rápidos (contrario a lo que ocurre con el uranio 235, que necesita neutrones lentos).

¿Cuándo y dónde se descubrió este fenómeno?

En diciembre de 1938, en Berlín, empezada la II guerra mundial, se descubrió la fisión nuclear, en minerales de uranio.

¿Cuándo se inicia los estudios para la bomba atómica?

Apenas se descubrió el fenómeno de la fisión, en Alemania. Sin embargo, gran parte de los físicos nucleares que conocían el tema, liderados por Albert Einstein, partió a Estados Unidos y convenció al gobierno norteamericano para hacerla en Estados Unidos. Lo que lo lograron en julio de 1945. Luego fue usada sobre Hiroshima y Nagasaki.

¿Qué es la fusión nuclear?

Es la unión de dos núcleos livianos, la que libera energía millones de veces de la que se libera en una reacción química. El átomo más liviano es el hidrógeno. Por esa razón se llama bomba H.

¿Cómo se produce fusión nuclear?

Haciendo chocar átomos livianos con elevados energías cinéticas, lo que significa altas temperaturas.

¿Cómo se logra ello en una bomba de fusión nuclear?

Usando una bomba de fisión nuclear para elevar la temperatura en el dispositivo. Los núcleos que fusionan son dos isótopos de hidrógeno: el hidrógeno 2 llamando deuterio y el hidrógeno 3 llamado tritio. De la reacción resulta un núcleo de helio y un neutrón.

Los neutrones resultantes de la fusión fisionan núcleos de uranio 235, uranio 238 y plutonio 239.

En resumen, la bomba de fusión, en realidad, de fisión/fusión/fisión.

¿Existe fusión en condiciones naturales?

En el Sol se produce fusión nuclear de hidrógeno, que es la fuente de la energía que irradia a la Tierra y al Cosmos.

¿Por qué la bomba de fusión es más temida que la de fisión?

Porque libera miles de veces más de energía. La energía liberada en una bomba de fisión se expresa en kilotones (miles de toneladas de dinamita) y la fusión en megatones (millones de toneladas de dinamita). Su poder destructivo es mucho mayor, lo mismo que sus consecuencias ambientales.

¿Es tan complejo construir bombas atómicas?

Un país medianamente desarrollado podría tener su propio arsenal de bombas atómicas. Sin embargo, casi todos los países han firmardo el Tratado de No Proliferación de Armas Nucleares, según el cual, los únicos que pueden hacerlo son Estados Unidos, Rusia, China, Francia e Inglaterra. Entre los países que no han firmado este tratado están Pakistán, India, Israel y Sudán del Sur. Corea del Norte lo firmó, pero se retiró en el 2004, lo que ha creado una controversia internacional.

¿Aparte de las militares, cuáles son las aplicaciones pacíficas de la fisión y la fusión nuclear?

La fisión nuclear es usada para construir reactores que convierten la energía liberada en la fisión en energía eléctrica.

Se construye también reactores  que se usan como fuente de neutrones, los que sirven para producir sustancias radiactivas útiles en medicina, agricultura, industria, entre otros campos.

Actualmente en Francia se está estudiando la forma de usar la energía liberada en la fusión nuclear para convertirla energía eléctrica. Es la esperanza para tener energía limpia, porque el combustible es el abundante hidrógeno y no genera desechos como lo hacen los reactores de fisión. Este es un proyecto internacional, liderado por Bernard Bigot, un físico amigo del Perú.

Leer libro sobre física de partículas

Leer libro sobre física nuclear

 

 

3 comments

  1. Muy didáctico el artículo acerca de la fisión y la fusión nuclear. Sería interesante continuar una serie de artículos divulgativos sobre la física de los hadrones. Para quienes les interese el tema, recomiendo sin reservas el libro de Ruggerio Maria Santilli “Hadronic Chemistry”

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