¿cómo se produce la fusión nuclear?
Potencia de fusión
Descomposición radiactivaAlfa α – Beta β (2β (0v), β+) – Captura K/L – Isomérica (Gamma γ – Conversión interna) – Fisión espontánea – Desintegración en racimo – Emisión de neutrones – Emisión de protonesEnergía de desintegración – Cadena de desintegración – Producto de desintegración – Nucleido radiogénico
La fusión nuclear es una reacción en la que dos o más núcleos atómicos se combinan para formar uno o más núcleos atómicos diferentes y partículas subatómicas (neutrones o protones). La diferencia de masa entre los reactantes y los productos se manifiesta como la liberación o la absorción de energía. Esta diferencia de masa se debe a la diferencia de energía de enlace atómico entre los núcleos antes y después de la reacción. La fusión es el proceso que impulsa a las estrellas activas o de la secuencia principal y a otras estrellas de gran magnitud, donde se liberan grandes cantidades de energía.
Un proceso de fusión nuclear que produce núcleos más ligeros que el hierro-56 o el níquel-62 generalmente liberará energía. Estos elementos tienen una masa por nucleón relativamente pequeña y una gran energía de enlace por nucleón. La fusión de núcleos más ligeros que éstos libera energía (un proceso exotérmico), mientras que la fusión de núcleos más pesados hace que los nucleones del producto retengan energía, y la reacción resultante es endotérmica. Lo contrario ocurre con el proceso inverso, la fisión nuclear. Esto significa que los elementos más ligeros, como el hidrógeno y el helio, son en general más fusionables; mientras que los elementos más pesados, como el uranio, el torio y el plutonio, son más fisionables. El acontecimiento astrofísico extremo de una supernova puede producir suficiente energía para fusionar núcleos en elementos más pesados que el hierro.
Qué es la fusión
La base de la energía nuclear es aprovechar el poder de los átomos. Tanto la fisión como la fusión son procesos nucleares por los que los átomos se alteran para crear energía, pero ¿cuál es la diferencia entre ambos? En pocas palabras, la fisión es la división de un átomo en dos, y la fusión es la combinación de dos átomos más ligeros en uno más grande. Son procesos opuestos y, por tanto, muy diferentes.
La palabra fisión significa «una división o ruptura en partes» (Merriam-Webster Online, www.m-w.com). La fisión nuclear libera energía térmica al dividir los átomos. El sorprendente descubrimiento de que era posible hacer que un núcleo se dividiera se basó en la predicción de Albert Einstein de que la masa podía transformarse en energía. En 1939, los científicos comenzaron a realizar experimentos y, un año después, Enrico Fermi construyó el primer reactor nuclear.
La fisión nuclear tiene lugar cuando un isótopo grande y algo inestable (átomos con el mismo número de protones pero diferente número de neutrones) es bombardeado por partículas de alta velocidad, generalmente neutrones. Estos neutrones se aceleran y se estrellan contra el isótopo inestable, provocando su fisión, o su ruptura en partículas más pequeñas. Durante el proceso, un neutrón se acelera y golpea el núcleo objetivo, que en la mayoría de los reactores nucleares actuales es el Uranio-235. Esto divide el núcleo objetivo y lo descompone en dos isótopos más pequeños (los productos de fisión), tres neutrones de alta velocidad y una gran cantidad de energía.
Qué es la fusión nuclear en las estrellas
Descomposición radiactivaAlfa α – Beta β (2β (0v), β+) – Captura K/L – Isomérica (Gamma γ – Conversión interna) – Fisión espontánea – Desintegración en racimo – Emisión de neutrones – Emisión de protonesEnergía de desintegración – Cadena de desintegración – Producto de desintegración – Nucleido radiogénico
La fusión nuclear es una reacción en la que dos o más núcleos atómicos se combinan para formar uno o más núcleos atómicos diferentes y partículas subatómicas (neutrones o protones). La diferencia de masa entre los reactantes y los productos se manifiesta como la liberación o la absorción de energía. Esta diferencia de masa se debe a la diferencia de energía de enlace atómico entre los núcleos antes y después de la reacción. La fusión es el proceso que impulsa a las estrellas activas o de la secuencia principal y a otras estrellas de gran magnitud, donde se liberan grandes cantidades de energía.
Un proceso de fusión nuclear que produce núcleos más ligeros que el hierro-56 o el níquel-62 generalmente liberará energía. Estos elementos tienen una masa por nucleón relativamente pequeña y una gran energía de enlace por nucleón. La fusión de núcleos más ligeros que éstos libera energía (un proceso exotérmico), mientras que la fusión de núcleos más pesados hace que los nucleones del producto retengan energía, y la reacción resultante es endotérmica. Lo contrario ocurre con el proceso inverso, la fisión nuclear. Esto significa que los elementos más ligeros, como el hidrógeno y el helio, son en general más fusionables; mientras que los elementos más pesados, como el uranio, el torio y el plutonio, son más fisionables. El acontecimiento astrofísico extremo de una supernova puede producir suficiente energía para fusionar núcleos en elementos más pesados que el hierro.
Ecuación de la fusión nuclear en el sol
La fusión es la fuente de energía del Universo, que se produce en el núcleo del Sol y de las estrellas. Lo que vemos como luz y sentimos como calor es el resultado de una reacción de fusión en el núcleo de nuestro Sol: los núcleos de hidrógeno chocan, se fusionan en átomos de helio más pesados y liberan enormes cantidades de energía en el proceso. A lo largo de miles de millones de años, las fuerzas gravitatorias que actúan en el Universo han hecho que las nubes de hidrógeno del Universo primitivo se agrupen en cuerpos estelares masivos. En la densidad y temperatura extremas de las estrellas, incluido nuestro Sol, se produce la fusión.
