FUSION Y FISION

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Fusión La fusión nuclear se basa en la energía que se libera de la unión entre los átomos. el tritio y el deuterio. Se utilizan estos isótopos puesto que es necesario que sus núcleos tengan la mínima fuerza de repulsión, y esto se logra precisamente con los átomos mas ligeros, los de hidrogeno, que solo tienen un protón en su núcleo. Baste recordar que en la fisión se requiere todo lo contrario, que los núcleos tengan la máxima repulsión posible, lo que consigue con átomos con muchos protones (polos iguales se repelen).

Fusión La reacción optima para producir energía por fusión es la del deuterio y tritio debido a su elevada sección eficaz pero crearía residuos, neutrones sueltos que dañarían la estructura del reactor. Por esto, la reacción menos contaminante seria deuterio mas helio-3, pero este no se encuentra de forma natural en la tierra. Hay que tener en cuenta que el poco helio-4 natural que se produce por radiactividad tiende a escapar de nuestra densa atmosfera. Ya no digamos pues el helio-3 primordial del cual apenas debe quedar nada en nuestro planeta.

R. fusión A pesar que la investigación en este campo se ha prolongado durante 50 años, no se ha conseguido aun mantener una reacción de fusión controlada. La mayor dificultad se haya en soportar la enorme presión y temperatura que requiere una fusión nuclear (que solo es posible encontrar de forma natural en el núcleo de una estrella). Además requiere una enorme inyección de energía inicial (aunque luego se podría auto mantener ya que la energía desprendida es mucho mayor).

Actualmente existen dos líneas de investigación, el confinamiento inercial y el confinamiento magnético. El confinamiento inercial consiste en contener la fusión mediante el empuje de partículas o de rayos laser proyectados contra una partícula de combustible, que provocan su ignición instantánea. Los dos proyectos mas importantes a nivel mundial son el NIF (National Ignition Facility) en EE.UU. y el LMJ (Laser Mega Joule) en Francia. El confinamiento magnetico consiste en contener el material a fusionar en un campo magnético mientras se le hace alcanzar la temperatura y presión necesarias. El hidrogeno a estas temperaturas alcanza el estado de plasma

Los primeros modelos magnéticos, americanos, conocidos como Stellarator generaban el campo directamente en un reactor toroidal, con el problema de que el plasma se filtraba entre las líneas del campo. Los ingenieros rusos mejoraron este modelo dando paso al Tokamak en el que un arrollamiento de bobina primario inducía el campo sobre el plasma, aprovechando que es conductor,. Además la resistencia eléctrica del plasma lo calentaba. Sin embargo el mayor reactor de este tipo, el JET (toro europeo conjunto) no ha logrado mantener una mezcla a la temperatura (1 millón de grados) y presión necesarias para que se mantuviera la reacción. Se ha comprometido la creación de un reactor aun mayor, el ITER uniendo el esfuerzo internacional para lograr la fusión. Aun en el caso de lograrlo seguirá siendo un reactor experimental y habría que construir otro prototipo para probar la generación de energía, el llamado proyecto DEMO.

REACTOR

Fisión La fisión de núcleos pesados es un proceso exotérmico lo que supone que se liberan cantidades sustanciales de energía. El proceso genera mucha más energía que la liberada en las reacciones químicas; la energía se emite, tanto en forma de radiación gamma como de energía cintica de los fragmentos de la fusión, que calentaran a la materia que se encuentre alrededor del espacio donde se produzca la fisión.

Reactor fisión El bombardeo del núcleo de un tomo fisionable con otra partícula de la energía correcta; la otra partícula es generalmente un neutrón libre. Este neutrón libre es absorbido por el núcleo, haciéndole inestable . El núcleo inestable entonces se partir en dos o mas pedazos: los productos de la fisión que incluyen dos núcleos mas pequeños, hasta siete neutrones libres (con una media de dos y medio por reacción), y algunos fotones. Los núcleos atómicos lanzados como productos de la fisión pueden ser varios elementos químicos. Los elementos que se producen son resultado del azar, pero estadísticamente el resultado más probable es encontrar núcleos con la mitad de protones y neutrones del átomo fisionado original. Los productos de la fisión son generalmente altamente radiactivos: no son isótopos estables; estos isótopos entonces decaen, mediante cadenas de desintegración