¿Qué es causada por la reacción en cadena de la fisión de uranio?

¿Qué es causada por la reacción en cadena de la fisión de uranio?

Fisión de uranio se puede aprovechar para fines constructivos y destructivos. La reacción en cadena puede ser incontrolada, como con un arma nuclear, o cuidadosamente controlada en una central nuclear. La reacción en cadena de la fisión de uranio es causada por la división de los átomos de uranio con neutrones, liberando más neutrones que, a su vez, más átomos.

Uranio 235

El uranio es un elemento radioactivo denso, metálico. Este elemento natural es rara, pero es más común que el oro, plata o mercurio. El uranio es la principal fuente de calor dentro de la tierra. Existen varios isótopos, o variedades de uranio. Cada uno de ellos tiene un peso atómico ligeramente diferente. Uranio puro contiene alrededor del 99 por ciento U-238, 0,07 cantidades de U-235 y trace una línea de U-234. Uranio 235 se llama fisible porque su núcleo puede dividirse fácilmente en un proceso conocido como fisión nuclear. Está compuesto por 92 protones y 143 protones, dando como resultado un peso atómico de 235.

Radiactividad y la fisión

Radiactividad representa una liberación espontánea de energía de átomos inestables, tales como U-235. Cuando esto ocurre, los átomos se desintegran y descomponen en átomos más ligeros. Este decaimiento natural es lento y libera pequeñas cantidades de energía. Los científicos son incapaces de controlar este proceso, como acelerar, frenar, arrancar o parar el decaimiento. Por otra parte, la fisión es un proceso por el que los átomos inestables se dividen por bombardeo con neutrones. Los científicos pueden controlar este tipo de reacción, que produce aproximadamente 400 veces la energía de la descomposición natural.

El proceso de fisión

Cuando un átomo de U-235 es bombardeado por un neutrón, el átomo absorbe. Esto crea el nuevo isótopo U-236, que es altamente probable que escupir. Cuando divide, los dos átomos que se denominan productos de la fisión. Productos de fisión comunes son criptón y bario, pero otras posibilidades incluyen xenón, cesio, estroncio y yodo. Algunos de estos son radiactivos y forman parte de los residuos nucleares de una reacción de fisión. Además de los dos nuevos átomos, también se liberan dos o tres neutrones. Estos neutrones son entonces capaces de dividir átomos de uranio más, continuar con el proceso de fisión y creando una reacción en cadena.

Reacción en cadena

A la izquierda sin comprobar, esta reacción en cadena de fisión puede dividir cuarenta átomos de uranio de quintrillion dentro de un milésimo de un segundo. Esto es lo que ocurre en un arma nuclear. Como cada átomo se divide, una pequeña cantidad de masa se pierde. Sin embargo, esta pequeña masa representa una gran cantidad de energía. Esto se explica por la fórmula de Einstein, donde energía es igual a masa veces la velocidad de la luz al cuadrado. En un reactor nuclear, la reacción en cadena se mantiene bajo control por barras de control que absorben algunos de los neutrones. Esto reduce el número disponible a partir de otros átomos de uranio, limitando así la reacción en cadena. La energía liberada en una reacción de fisión genera mucho calor. En una planta de energía atómica, este calor se utiliza crear vapor que hace girar un generador que produce electricidad.


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