El atomo se puede dividir

El atomo se puede dividir

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La fisión es la división de un átomo. No todos los átomos se fisionan; de hecho, muy pocos lo hacen en circunstancias normales. Un pequeño porcentaje de átomos de uranio tiene una masa atómica de 235 amu (unidades de masa atómica). Sólo el U-235 sufre la fisión, por lo que estos átomos deben ser separados de los átomos de U-238, mucho más numerosos. La dificultad y el coste de llevar a cabo esta separación es lo que ha impedido a la mayoría de los países disponer de armas nucleares (gracias a Dios).

En una reacción nuclear, los científicos disparan un montón de neutrones a los átomos de uranio-235. Cuando un neutrón golpea el núcleo, el uranio se convierte en U-236. Cuando se convierte en 236, el átomo de uranio quiere dividirse. Después de dividirse, emite tres neutrones y mucha energía. Esos neutrones golpean a otros tres átomos de U en la zona y hacen que se conviertan en U-236. En cada ciclo, la reacción se hace tres veces mayor. Una reacción que, una vez iniciada, continúa por sí misma, se llama reacción en cadena. Una reacción en cadena que sigue creciendo se llama reacción en cadena incontrolada. Si se deja sola, y con suficiente U-235 (que no se tiene en un reactor), la energía crecería lo suficiente como para causar una explosión… ¡Una GRAN explosión! Lo peor que puede pasar con un reactor nuclear que se descontrole sería una fusión, que es bastante mala, pero no tanto como una explosión.

¿la división de un átomo provoca una explosión nuclear?

El Proyecto Manhattan, dirigido por el General Leslie Groves del Cuerpo de Ingenieros del Ejército, incluía instalaciones experimentales y plantas de fabricación en varios estados, desde Tennessee hasta Washington. Participaron decenas de físicos e ingenieros de alto nivel. Uno de los avances más significativos lo consiguió el propio Fermi, que en 1942 creó la primera reacción nuclear en cadena controlada y autosostenida en una pista de squash bajo las gradas del estadio de la Universidad de Chicago. Para ello, construyó el primer reactor nuclear del mundo, un logro que acabaría dando lugar a la tecnología que ahora suministra una parte importante de la energía mundial. Pero también fue el primer paso práctico hacia la creación de una bomba.

Fermi reconoció que la clave de las reacciones críticas y supercríticas en cadena era la fuente de combustible fisionable. Sólo se conocían dos combustibles potenciales: el uranio-235 y lo que en aquel momento era todavía un isótopo hipotético, el plutonio-239. (Un isótopo es una forma de un elemento determinado con un número diferente de neutrones. El número se refiere al total combinado de protones y neutrones en el núcleo). El uranio-235 sólo existe en el 0,7% del mineral de uranio natural; el otro 99,3% es uranio-238, un isótopo más estable que tiende a absorber neutrones en lugar de dividirse y que puede impedir que las reacciones en cadena lleguen incluso a la fase crítica. El plutonio-239 se crea cuando un átomo de uranio-238 absorbe un solo neutrón.

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En teoría, todos los átomos pueden dividirse de esta manera, pero en realidad el tamaño importa. Cuanto más pequeño es el núcleo, más energía se necesita para dividir el átomo. El hierro es un elemento muy estable. Los átomos con núcleos más grandes que los del hierro se consideran generalmente lo suficientemente grandes para la fisión nuclear de esta manera. En realidad, sólo se utilizan unos pocos elementos, siendo el uranio el más utilizado en los reactores nucleares.División en dosCuando el átomo se divide no lo hace en dos mitades exactas; el uranio, por ejemplo, tiene 92 protones en su núcleo. Un átomo de uranio suele dividirse en un átomo de criptón (36 protones) y un átomo de bario (56 protones). Esto se llama fisión binaria. En raras ocasiones, los átomos pueden dividirse en tres, lo que se denomina fisión ternaria.¿Y si se divide un átomo en el espacio? La NASA ya ha creado un reactor nuclear que puede funcionar en el espacio. Se dice que este pequeño y compacto reactor es capaz de crear suficiente energía (10 kilovatios de electricidad) para abastecer a varios hogares medios de forma continua durante 10 años.Aunque todavía no se ha probado en el espacio, este tipo de sistema de energía se ha desarrollado para permitirnos viajar más lejos en el espacio, mucho más allá de nuestras exploraciones actuales a la Luna.

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Este artículo ha sido redactado por Bess Ruff, MA. Bess Ruff es estudiante de doctorado en Geografía en la Universidad Estatal de Florida. Recibió su maestría en Ciencia y Gestión Ambiental de la Universidad de California, Santa Bárbara, en 2016. Ha realizado trabajos de encuesta para proyectos de planificación espacial marina en el Caribe y ha proporcionado apoyo de investigación como becaria de posgrado para el Grupo de Pesca Sostenible.

Los átomos pueden ganar o perder energía cuando un electrón se mueve de una órbita superior a una inferior alrededor del núcleo. Sin embargo, la división del núcleo de un átomo libera mucha más energía que la de un electrón que regresa a una órbita inferior desde una superior. La división de un átomo se llama fisión nuclear, y la división repetida de átomos en la fisión se llama reacción en cadena. La fisión nuclear se lleva a cabo en las centrales eléctricas para crear energía. Los científicos dividen los átomos para estudiar los átomos y las partes más pequeñas en las que se dividen. Este proceso no se puede llevar a cabo en casa. Sólo se puede realizar la fisión nuclear en un laboratorio o en una central nuclear debidamente equipada.

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