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LA FÍSICA CUANTICA PARA GENTE BIEN

Podría utilizarse el

Podría utilizarse el protón; pero, esta partícula tiene carga positiva y en el núcleo del átomo de uranio hay muchos protones con carga positivas Una vez acelerado sería desacelerado por estas cargas de su misma naturaleza, llevándolo a una velocidad reducida antes de acercarse al núcleo El intento sería inútil, pues habría que gastar más energía para dividir el núcleo en la búsqueda de vencer las fuerzas repulsivas entre protones Existe una partícula con masa un poco mayor que la del protón y siendo que es neutra no tendría problemas al acercarse al núcleo e impactarlo Se trata del neutrón que puede ser acelerado lo suficiente para alcanzar la energía cinética necesaria para golpearlo y dividirlo en dos mitades Cómo lograr una reacción en cadena satisfactoria Al enriquecer el uranio 235 se obtiene uranio 238 en una cantidad de 99.3% no fisionable y apenas el 0.7 por ciento de uranio 235 es fisionable Siempre hay impurezas en el proceso de enriquecer el uranio, aun cuando se hayan utilizado los mejores métodos de enriquecimiento Por ello, el bombardeo con neutrones no llegaría a las zonas del material donde hay uranio fisionable y la reacción no soltaría la energía necesaria Por esta razón, es necesario un valor denominado masa crítica por debajo del cual la probabilidad de una reacción en cadena exitosa sea pequeña A medida que el valor se acerca al valor crítico, aumenta la probabilidad de que se realice una mayor reacción Cuando se supera el valor crítico se asegura la reacción en cadena A medida que aumenta la cantidad de material fisionable se logra la masa crítica o se sobrepasa En este último caso, el material fisionable más conveniente sería el isótopo radioactivo del Plutonio 239 152

Tiene una masa crítica tres veces menor que la del uranio 235 fisionable y es más fácil de obtener La fisión en la actualidad La fisión puede ser utilizada para fines bélicos en la construcción de bombas atómicas; por supuesto se usa para fines pacifistas Su utilidad no bélica surge de los reactores para la producción de energía eléctrica, proceso utilizado actualmente en las centrales nucleares Si un átomo pesado de Uranio o Plutonio se rompe en dos átomos más ligeros, tendremos un desprendimiento de neutrones Pero, la suma de las masas de estos últimos átomos es menor que la masa del átomo original De acuerdo con la teoría de Albert Einstein se desprende una cantidad de energía que responde a la conocida fórmula E = mc 2 Para romper un átomo, se emplea un neutrón porque es neutro eléctricamente y, por tanto, al contrario que el protón, no es repelido por el núcleo El neutrón se lanza contra el átomo que se quiere romper, por ejemplo, Uranio-235 y lo convierte en Uranio 236 por un brevísimo tiempo Como este último átomo es sumamente inestable, se divide en dos átomos diferentes y más ligeros, desprendiendo 2 ó 3 neutrones Estos neutrones, vuelven a chocar con otros 3 átomos de Uranio-235, liberando en total 9 neutrones, energía y dos átomos más ligeros Así sucesivamente, generándose de esta forma una reacción en cadena En las centrales nucleares el proceso se modera con el objeto de evitar la reacción en cadena y también para generar energía más lentamente De lo contrario el reactor se convertiría en una bomba atómica 153

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