Reacción en cadena nuclear y usos futuros

Reacción en cadena nuclear y usos futuros

La reacción en cadena nuclear es el proceso más importante en la fisión nuclear. Se trata de la división de un átomo de un material fisionable, como uranio, liberar neutrones en su núcleo. Según la Universidad Estatal de Michigan, neutrones producidos en una reacción en cadena nuclear strike otros átomos fisionables, que a su vez dividir para liberar aún más neutrones. Universidad Estatal de Georgia señala que este proceso de división de átomos y liberando neutrones de los núcleos fisionables, libera enormes cantidades de energía que puede ser utilizada para crear energía eléctrica. La Universidad de Chicago pretende ser el primer lugar que los científicos creado con éxito una reacción nuclear independiente económicamente en 1942, comenzando así la era nuclear.

Mecánica de la reacción en cadena Nuclear

Algunos elementos más pesados como el uranio, son inestables debido a su tamaño y la proporción de protones a neutrones en sus núcleos. En una reacción nuclear en cadena un neutrón libre que te presenten a una masa de material fisionable, como uranio o plutonio, pulsa uno de los grandes núcleos atómicos e imparte energía suficiente que este núcleo se divide en dos átomos más pequeños y libera neutrones múltiples. A su vez, estos neutrones huelga otros núcleos y sostienen el proceso. Esto se conoce como una reacción en cadena nuclear. Cada división de un átomo libera grandes cantidades de energía, que da una reacción en cadena nuclear su increíble poder y hace que sea una fuente de energía útil.

Control de una reacción en cadena Nuclear

Si se permite que el proceso de generación de neutrones para proceder sin interferencia externa, se liberará energía suficiente para provocar una desestabilización catastrófica de toda la masa de material fisionable presente. Esto generalmente resulta en una explosión de potencialmente enormes magnitud. Las explosiones nucleares son efectivamente incontroladas reacciones en cadena que liberan grandes cantidades de energía en muy poco tiempo. Sin embargo, es posible controlar la tasa de producción de neutrones y por tanto la velocidad de la reacción en cadena nuclear mediante la introducción de un material absorbente de neutrones, como el boro, a la reacción. Este material elimina electrones libres de la reacción, resultando en una reacción en cadena nuclear independiente económicamente pero que no causa una explosión.

Uso de una reacción en cadena Nuclear controlada

Una reacción en cadena nuclear controlada está en el corazón de una planta de energía nuclear. Una cantidad de material fisionable es el núcleo de la planta, y su fisión se controla cuidadosamente mediante la inserción de barras de control absorben neutrones en el núcleo. Se mantiene la reacción en cadena nuclear para producir un flujo constante y manejable de la energía térmica. Este calor es recogido por el agua bombeada sobre el núcleo del reactor que convierte al vapor. Este vapor entonces se canaliza a una turbina que produce corriente eléctrica. Por este proceso de una reacción nuclear en cadena se utiliza para producir energía en forma de aptos para el consumo humano.

Usos futuros de reacciones en cadena Nuclear

La energía nuclear se ha utilizado desde la década de 1940 para generar energía y es probable que continúe haciéndolo en el futuro. La energía nuclear es extremadamente eficiente en términos de energía producida por libra de combustible consumido, y la energía nuclear proporciona un porcentaje significativo de la potencia eléctrica generada en todo el mundo. Sin embargo, la iniciación de una reacción en cadena nuclear es intrínsecamente peligrosa. Caso, la reacción puede ir fuera de control y el reactor puede recalentarse, derretir a través de la contención del núcleo y entran en contacto con el medio ambiente. Isótopos radiactivos son producidos por reacciones nucleares en cadena, y por lo que cualquier contacto entre una reacción nuclear en cadena y el ambiente exterior es extremadamente peligroso. Los accidentes de Three Mile Island, Chernobyl y Fukushima han puesto de relieve los peligros de reacciones en cadena nuclear y contribuyan a un debate sobre el futuro uso de la energía nuclear.


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