La fisión y la fusión son dos formas de liberar energía de los núcleos atómicos mediante una reacción nuclear. La diferencia entre ellos está en el proceso: uno fusiona átomos con núcleos más pequeños fusionándolos mientras que el otro los separa en productos de fisión. En cualquier caso, la cantidad de energía involucrada es tan grande, millones de veces más que la de otras fuentes de energía, que estos procesos nucleares solo ocurren en condiciones específicas.
¿Qué es la fusión nuclear?
Como verbo, fusionar es sinónimo de "combinar" o "mezclar". De ello se deduce que en un proceso de fusión nuclear, dos núcleos ligeros fusionar juntos para formar un núcleo más pesado. Por ejemplo, dos átomos de hidrógeno pueden fusionarse para formar un deuterio.
Tremendamente alta energía, generalmente en forma de calor extremo que crea temperaturas muy altas, y se requiere presión para persuadir a dos núcleos fuertemente positivos que normalmente se repelerían en un espacio lo suficientemente cercano para que se produzca la fusión, liberando energía nuclear en el proceso.
Como resultado, este proceso solo ocurre dentro de estrellas como el sol que tienen un reactor de fusión natural en sus núcleos. La humanidad puede crear temporalmente las condiciones para la fusión nuclear, por ejemplo con una bomba de hidrógeno, pero El mantenimiento de las temperaturas tan altas necesarias para que una reacción controlada y continua se utilice como fuente de energía aún no se ha logrado. posible.
Sin embargo, una vez que comienza la fusión nuclear, puede continuar de manera autosuficiente. reacción en cadena. Esto se debe a que los átomos más pequeños con masas superiores a la del hierro en la tabla periódica emiten más energía cuando se fusionan de la necesaria para fusionarlos (una reacción exotérmica). Como tal, la fusión nuclear es el proceso mediante el cual la mayoría de las estrellas emiten energía.
¿Qué es la fisión nuclear?
La fisión, que puede definirse como el acto de dividir algo en partes, es la opuesto a la fusión.
En la fisión nuclear, un núcleo pesado se rompe en núcleos más ligeros. La rotura ocurre cuando un neutrón choca contra un núcleo pesado, creando subproductos muy radiactivos e inestables, junto con más neutrones, que continúan descomponiéndose en una reacción nuclear en cadena.
La energía liberada por la fisión nuclear es millones de veces más eficiente que la liberada por la quema de una masa equivalente de carbón. A diferencia de las reacciones de fusión, las reacciones de fisión son relativamente fáciles de iniciar y controlar dentro de los reactores nucleares, lo que los convierte en una fuente de energía generalizada.
Ejemplos de fisión y fusión
- Reactores nucleares: los ingenieros suelen utilizar plutonio o uranio para comenzar una reacción de fisión, controlando la tasa con agua y varillas de material no reactivo que absorben neutrones libres. La energía liberada en las reacciones de fisión calienta el agua y el vapor resultante hace girar turbinas que generan electricidad para uso humano.
- Bombas atómicas: Reacciones de fisión nuclear ocurren en bombas atómicas. A diferencia de una planta de energía nuclear, la reacción no está controlada, lo que permite una rápida reacción en cadena que da como resultado la liberación de energías increíbles a la vez. La única forma en que los humanos en la Tierra pueden crear las condiciones necesarias para la fusión, la temperatura correcta con suficiente masa aplastada a una presión lo suficientemente alta, es iniciando la fisión con una bomba.
- Desintegración radioactiva: Fisión nuclear También ocurre en la desintegración radiactiva, cuando un elemento emite energía de forma espontánea en forma de partículas. La vida media de la desintegración radiactiva, o el tiempo que tarda en degradarse la mitad de los núcleos radiactivos en una muestra, depende de la estabilidad general del núcleo. El material radiactivo de origen natural en la Tierra sufre constantemente reacciones de fusión de esta manera.
- El núcleo de las estrellas: Reacciones de fusión nuclear ocurren naturalmente bajo la intensa temperatura y presión dentro de una estrella. Ésta es la base de la mayor parte de la energía que emiten las estrellas.
- Fusión fría: una forma hipotética de crear fusión nuclear a "temperatura ambiente", lo que la convierte en una fuente de energía viable creada por el hombre, la fusión en frío nunca se ha desarrollado con éxito.