En este blog te explicaremos la fisión y la fusión nuclear, tema de la Física Contemporánea, así cuando hagas tu examen de admisión a la UNAM, no tendrás ningún problema.
La Física Contemporánea es un área de la Física que estudia todo lo relacionado con el desarrollo de modelos atómicos y las teorías que hacen que dichos modelos funcionen. Como ya debes de saber, es parte de los temas que te pueden preguntar en el próximo y esperado examen de admisión a la UNAM.
Empecemos por recordar que los átomos son las partículas mínimas en las que la materia puede ser descompuesta, y que éstos a su vez se encuentran formados por tres partículas subatómicas:
- Los neutrones (que no tienen carga).
- Los protones (con carga positiva) que se encuentran en el núcleo del átomo.
- Los electrones (con carga negativa) que se encuentran moviéndose alrededor del núcleo atómico.
Cada elemento tiene una estructura atómica en particular, es decir, tiene una cantidad de protones, neutrones y de electrones, pero es la cantidad de protones lo que define a cada elemento, por ejemplo: el Carbono (C) tiene 6 protones, 6 neutrones y 6 electrones, el número de electrones siempre es igual al número de protones, pero pueden existir átomos de Carbono (C) que tengan 5 neutrones o 7 neutrones, a todos estos átomos de Carbono (C) se les conoce como isótopos; ya que tienen diferente número de neutrones.
Ahora, la fisión nuclear es el proceso físico por el cual un átomo de un elemento es divido en dos o más átomos, es decir, su núcleo es partido en dos o más partes cuando es bombardeado con neutrones de alta energía. Sin embargo no es tan fácil fisionar núcleos atómicos, éstos deben ser propensos a la fisión, como: el Plutonio 239 o el Uranio 235, que son altamente usados en las plantas de generación de potencia eléctrica.
Una vez que el núcleo es bombardeado con un neutrón de alta energía se forma un núcleo compuesto, el cual es inestable por lo que termina rompiéndose liberando neutrones, radiación gamma, energía térmica y los dos núcleos producto de la fisión.
Por su parte, la fusión nuclear es el proceso opuesto, consiste en formar un nuevo núcleo partiendo de dos núcleos más pequeños. El deuterio es un isótopo del hidrógeno que tiene un neutrón, el tritio es otro isótopo del hidrógeno que tiene 2 neutrones, al fusionarse estos átomos se forma un átomo de helio y se libera un neutrón. Industrialmente se está buscando la forma de aprovechar la energía liberada por la fusión del deuterio con el tritio, pero hasta ahora, no se ha desarrollado la tecnología que pueda aprovechar una cantidad de energía tan grande.
Como pudiste leer, las principales causas actuales por las que se investiga acerca de la fusión y fisión nuclear es la generación de energía eléctrica aprovechando la energía térmica liberada en estos procesos, por lo que la física atómica aún ofrece grandes campos de investigación.