¿Cómo funciona la división de un átomo?

Escrito por kylie lemon | Traducido por juliana star
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¿Cómo funciona la división de un átomo?
El uranio 235 se usa como combustible en los reactores nucleares. (Hemera Technologies/PhotoObjects.net/Getty Images)

Cuando el núcleo de un átomo se divide, el proceso es conocido como fisión nuclear. Cuando esto ocurre se libera una gran cantidad de energía en forma de luz y neutrones. Una forma mediante la que puede dividirse un átomo es quitar sus electrones con placas cargadas o pulsos de luz y enviarlo a través de un campo magnético curvado en un acelerador de partículas.

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Anatomía de un átomo

El conocimiento de la anatomía básica de un átomo es esencial para comprender qué ocurre cuando éste se divide. Un átomo tiene un núcleo central, compuestos de neutrones y protones. Cuando sumas el número de protones y neutrones obtienes el peso atómico de un elemento. El número de protones en el núcleo determina el número atómico. En algunos casos los átomos del mismo elemento pueden tener el mismo número atómico pero diferir en su peso atómico. Estos átomos son conocidos como isótopos de ese elemento.

Fisión

Un químico alemán conocido como Otto Hahn realizó un experimento en 1938 en el que bombardeó uranio con neutrones. El número atómico del uranio que usó fue el 92, pero los elementos que creó eran mucho más ligeros. También tenían números atómicos mucho más bajos. Asombrado por los resultados de su experimento consultó con Lise Meitner, una antigua colega. Ella llegó a la conclusión de que los neutrones habían dividido efectivamente el núcleo del uranio en dos piezas de gran tamaño. Ellos llamaron al proceso de dividir el núcleo de un átomo "fisión". Una reacción en cadena puede ocurrir si la división del átomo crea dos nuevos neutrones que luego dividen más núcleos, los cuales a su veces siguen dividiendo otros núcleos.

Usos

Las reacciones de fisión se usan tanto en bombas atómicas como en reactores nucleares. Se llevan a cabo únicamente con elementos que son muy pesados y solamente en ciertos isótopos. La fisión se produce cuando el gran núcleo de un átomo pesado supera las fuerzas nucleares que lo mantienen unido. En una reacción de fisión se liberan cantidades de energía extremadamente grandes. Esto es debido a que las masas combinadas de los núcleos que se producen representan una cantidad menor a la masa del núcleo que se divide.

Uranio 235

Si bien existen algunos isótopos diferentes que serán sometidos a la fisión si son golpeados con neutrones de alta energía, el uranio 235 (U-235) es el isótopo que se usa con mayor frecuencia. La razón de esto es que los neutrones de baja energía pueden usarse para dividir U-235 en fragmentos. Los productos de la fisión nuclear son neutrones y fragmentos que son conocidos como "material hija". Es este material hija el que se desintegrará debido a que tiene un exceso de neutrones. Este material es radiactivo y es lo que se conoce como residuos nucleares.

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