La energía que se encuentra almacenada en el núcleo de un átomo es liberada por medio de reacciones nucleares. La fisión nuclear es la separación de un núcleo pesado en un núcleos más pequeños, mientras que la fusión nuclear es la combinación de núcleos para crear uno más grande y pesado. A consecuencia de esto, se absorbe o se libera energía. Acompáñame para profundizar un poco más en esta temática y establecer algunas diferencias entre fisión y fusión nuclear.
Conceptos
Dentro del núcleo de un átomo se encuentran los protones y los neutrones, con los electrones girando alrededor de este núcleo, siendo éste el concepto más básico sobre el modelo atómico en el que se basa la ciencia nuclear. Dicha ciencia es la que se encarga del estudio de los procesos que se desenvuelven durante la dispersión o combinación de los núcleos (fisión y fusión).
Decir que juntar un átomo de cierto elemento con el de otro elemento es fácil, pero hay que considerar muchas variables al momento de realizar estos procesos. Una de ellas es la energía de enlace nuclear, que es la energía requerida para mantener los protones y los neutrones de un núcleo intactos.
La masa de un núcleo es una pequeña parte de la masa total de los protones y los neutrones. Esta diferencia de masa se le atribuye a la energía de enlace nuclear, la cual al perderse es liberada en forma de energía, calculándose mediante la famosa expresión de Albert Einstein: E=mc^2.
Ver también: Energía nuclear, ventajas y desventajas
Fisión nuclear
La fisión nuclear en forma simple es la división de un núcleo, liberando neutrones y un núcleo más ligero. Al realizar fisión con elementos pesados, el proceso resulta altamente exotérmico (liberación de calor), el cual libera calor, millones de veces más que la quema del carbón.
Este proceso da como resultado la liberación de un núcleo más pequeño, energía y partículas como los neutrones. Estas partículas pueden reaccionar con materiales radioactivos, que en consecuencia van a liberar más núcleos pequeños y partículas y así consecutivamente.
Esta reacción en cadena es la base de las armas nucleares, siendo el uranio-235 uno de los elementos más habituales en el uso de este campo, que al ser bombardeado con un neutrón, este se convierte en uranio-236, el cual es mucho más inestable. Como resultado, el núcleo se divide en Krypton-92 y Bario-141, causando dicha reacción en cadena al continuar liberando neutrones en cada reacción.
Ver también: Tipos de bombas nucleares
Fusión nuclear
Como su nombre lo indica, la fusión nuclear es la unión de dos núcleos para formar un átomo más grande y pesado, la cual es seguida por una liberación o absorción de energía. Fusionar núcleos con menor masa que la del Hierro libera energía, mientras que fusionar núcleos más pesados provoca una absorción de energía, ocurriendo lo opuesto que en la fisión nuclear.
Las estrellas son un claro ejemplo de la liberación de calor provocado por la fusión nuclear. También las armas nucleares emplean este principio, como lo es la bomba de hidrógeno. En las estrellas ocurre este fenómeno gracias a la alta temperatura y la unión de átomos pequeños para crear átomos más grandes, liberando cantidades enormes de calor y radiación.
Ver también: La fusión nuclear, ¿una alternativa real?
La fusión es una temática en la que aún se trabaja en búsqueda de estabilidad, siendo un proceso enormemente inestable que implica la liberación de enormes cantidades de energía. No obstante, la fisión nuclear frecuentemente se utiliza en las plantas nucleares y puede ser controlada, aunque a veces se ocupa que no se pueda controlar, tal es el caso de las bombas atómicas.
¿Qué otros conceptos podrías brindar acerca de la fisión y la fusión nuclear?