Fisión nuclear versus fusión nuclear

La fisión nuclear y la fusión nuclear son fenómenos nucleares que liberan grandes cantidades de energía, pero son procesos diferentes que producen diferentes productos. Aprenda qué son la fisión nuclear y la fusión nuclear y cómo puede distinguirlas.

Fisión nuclear tiene lugar cuando un átomo el núcleo se divide en dos o más núcleos más pequeños. Estos núcleos más pequeños se llaman productos de fisión. Por lo general, también se liberan partículas (por ejemplo, neutrones, fotones, partículas alfa). Esto es un proceso exotérmico liberando la energía cinética de los productos de fisión y energía en forma de radiación gamma. La razón por la que se libera energía es porque los productos de fisión son más estables (menos energéticos) que el núcleo original. La fisión puede considerarse una forma de transmutación de elementos, ya que cambiar el número de protones de un elemento esencialmente cambia el elemento de uno a otro. La fisión nuclear puede ocurrir naturalmente, como en la descomposición de isótopos radioactivos, o puede ser forzado a ocurrir en un reactor o arma.

Ejemplo de fisión nuclear: ²³⁵₉₂U + ¹₀n → ⁹⁰₃₈Sr + ¹⁴³₅₄Xe + 3¹₀norte

Fusión nuclear es un proceso en el cual núcleos atómicos se fusionan para formar núcleos más pesados. Temperaturas extremadamente altas (del orden de 1.5 x 10⁷° C) puede forzar núcleos juntos para que la fuerza nuclear fuerte pueda unirlos. Se liberan grandes cantidades de energía cuando se produce la fusión. Puede parecer contradictorio que la energía se libere tanto cuando los átomos se dividen como cuando se fusionan. La razón por la cual se libera energía de la fusión es que los dos átomos tienen más energía que un solo átomo. Se requiere mucha energía para forzar a los protones lo suficientemente cerca como para superar la repulsión entre ellos, pero en algún momento, la fuerza fuerte que los une supera la repulsión eléctrica.

Cuando se fusionan los núcleos, se libera el exceso de energía. Al igual que la fisión, la fusión nuclear también puede transmutar un elemento en otro. Por ejemplo, los núcleos de hidrógeno se fusionan en las estrellas para formar el elemento. helio. Fusion también se usa para forzar juntos núcleos atómicos para formar los elementos más nuevos en la tabla periódica. Si bien la fusión ocurre en la naturaleza, es en las estrellas, no en la Tierra. Fusion on Earth solo ocurre en laboratorios y armas.

Las reacciones que tienen lugar en el sol proporcionan un ejemplo de fusión nuclear:

¹₁H + ²₁H → ³₂Él

³₂El + ³₂El → ⁴₂Él + 2¹₁H

¹₁H + ¹₁H → ²₁H + ⁰₊₁β

Tanto la fisión como la fusión liberan enormes cantidades de energía. Ambas reacciones de fisión y fusión pueden ocurrir en bombas nucleares. Entonces, ¿cómo puedes distinguir la fisión y la fusión?

• La fisión rompe los núcleos atómicos en pedazos más pequeños. Los elementos iniciales tienen un número atómico más alto que el de los productos de fisión. Por ejemplo, el uranio puede fisión para producir estroncio y criptón.
• Fusion une los núcleos atómicos. El elemento formado tiene más neutrones o más protones que el del material de partida. Por ejemplo, el hidrógeno y el hidrógeno pueden fusionarse para formar helio.
• La fisión ocurre naturalmente en la Tierra. Un ejemplo es la fisión espontánea de uranio, que solo ocurre si hay suficiente uranio en un volumen lo suficientemente pequeño (raramente). La fusión, por otro lado, no ocurre naturalmente en la Tierra. La fusión ocurre en las estrellas.