REACCIONES NUCLEARES

REACCIONES INDUCIDAS.
El hombre actualmente ha logrado el sueño dorado de los alquimistas la transmutación de los elementos, pero aún no se ha obtenido oro de la transmutación de los metales, como pretendían los químicos de la antigüedad. El estudio de estas reacciones ha llevado a la obtención de un gran número de nuevos elementos ó núcleos que no se habían descubierto y que existen en la naturaleza. Las reacciones inducidas se fundamentan en el bombardeo de núcleos inestables por partículas a, b, c, neutrones, protones, y otras para obtener núclidos más estables. La técnica para llegar a esta transformación se basa en la aceleración de las partículas que van a bombardear los núcleos. Esto se efectúa en los aceleradores. Los Aceleradores son de 2 tipos lineales y circulares.

REACCIONES EN CADENA. La fisión del uranio ocurre cuando un "n" choca con un núcleo de U235 y lo fisiona y se produce, además de 2 elementos de menor masa, 2 ó 3 neutrones. Si estos neutrones están moderados en su velocidad son capaces de chocar con otros núcleos de U235, produciendo una reacción en cadena, liberando gran cantidad de energía. Moderadores.- Agua pesada (deuterada), grafito y berilio.
ASPECTOS NOCIVOS DE LA BOMBA ATÓMICA. Los productos de la creación de la fisión del U235, son muy variados, se producen elementos ricos en neutrones que son radiactivos, capaces de emitir constantemente partículas b , hasta estabilizarse. La destrucción que puede provocar una bomba atómica, se debe:
Se liberan gran cantidad de calor aproximadamente 1 x 107 oC, temperatura capaz de provocar combustión. Se producen elementos radioactivos perjudiciales para la vida de los vegetales, de los animales y del hombre, como el Estroncio que es capaz de destruir la forma ósea de cualquier ser vivo por acumulación de este elemento en los huesos, ya que sustituye al Calcio.
REACCIONES DE FUSION O REACCIONES TERMONUCLEARES. Este tipo de reacciones se llevan a cabo en el sol y en las estrellas, produciendo la energía solar y estelar. Cuando se unen dos ó más núcleos de átomos ligeros, para formar un nuevo núcleo más pesado y por lo tanto más estable, se lleva a cabo una reacción de fusión nuclear. Al producirse esta reacción hay una pérdida de masa, que origina una gran cantidad de energía al entrar en contacto con el oxígeno del aire. Esta transformación de masa a energía se observa en la actualidad en la bomba de hidrógeno en la que todas las reacciones que intervienen se llevan a temperaturas muy altas.

La fisión nuclear implica la separación de un núcleo pesado en dos o más fragmentos de tamaño intermedio con la emisión simultánea de algunos neutrones. La fisión inducida por neutrones es la más importante y se observa tanto con neutrones lentos, como con neutrones acelerados. el proceso de fisión se desarrolla, entre los neutrones térmicos y el núcleo. Se considera que los neutrones rápidos pasan de frente en un átomo sin llegar al núcleo y que en cambio los neutrones térmicos son capturados por el núcleo. Cuando un neutrón térmico es capturado se forma un núcleo excitado el cual entonces se fisiona. Es probable que la fisión no ocurra sino simplemente sean reacciones con emisión de protones y neutrones. La fisión nuclear representa una autentica promesa de fuente de energía en el futuro y por ello implica conocer la energía de enlace que hay en el núcleo. La energía de enlace de un núcleo puede ser considerada la energía requerida para separar los nucleones del núcleo o la energía liberada por la formación hipotética del núcleo por la condensación de nucleones individuales. La energía de enlace de un núcleo puede ser calculada de la diferencia entre la suma de la masa de los nucleones del núcleo. La energía equivalente de esta masa es 0.320 u x 931 MeV/u = 298 MeV.
La magnitud de la energía de enlace de un núcleo dado indica la estabilidad de ese núcleo hacia la desintegración radiactiva. Para propósitos de comparación, los valores estarán dados generalmente en términos de energía de enlace por nucleón, y los valores más grandes son característicos de los núcleos más estables. El número de masa se traza en comparación con la energía de enlace por nucleón para los núclidos. Analizando la curva resultante muestra que los núclidos de masas intermedias tienen valores mayores de energía de enlace por nucleón que los núclidos más pesados. Una fisión típica de un núcleo sencillo de 235U92 libera aproximadamente 200 MeV.
RADIACTIVIDAD ARTIFICIAL
Las radiaciones artificiales se pueden realizar bombardeando átomos con partículas alfa, neutrones, rayos gama, protones y núcleos de elementos ligeros. Para efectuar estos bombardeos se utilizan aceleradores de partículas, tales como el ciclotrón, el beatrón gama, el acelerador lineal, etc.
DEFECTO DE MASA
Los núcleos de los elementos tienen por lo regular masas más pequeñas que la suma de las masas de las partículas que los constituyen, un átomo de 4He2 tiene una masa experimental de 4.0028 upa que no es igual a la suma de la masa de sus constituyentes. Dm es llamada defecto de masa y representa la pérdida de masa durante la formación del núcleo. Ello no representa violación alguna a la ley de la conservación de la materia, sino la conversión de la materia en energía. La energía equivalente del defecto de masa se llama energía de enlace y se define como la energía liberada en un proceso imaginario cuando las partículas nucleares se unen para formar el núcleo procedente de grandes distancias con energías cinéticas de consideración. El defecto de masa se puede medir y convertir en energía equivalente.
APLICACIONES PACÍFICAS DE LA ENERGÍA NUCLEAR.
Una de las aplicaciones de la energía nuclear es su transformación en energía eléctrica tal como se hace en los reactores nucleares en donde se aprovecha la desintegración de los isótopos y la generación de calor para generar vapor y al hacer pasar éste por una turbina, se genera electricidad; a este tipo de plantas se les llama nucleoeléctricas.
La energía nuclear y sus derivados se pueden utilizar como el fijador de fechas de reliquias e instrumentos de piedra o trozos de carbón de antiguos campamentos es una aplicación basada en las velocidades de decaimiento radiactivo. Debido a que la velocidad de decaimiento de un núclido es constante, esta velocidad puede servir como reloj para el fechado de rocas muy antiguas e instrumentos humanos. En astronomía para conocer la antigüedad de las estrellas estudiando su emisión de luz. En agricultura para el mejoramiento de las semillas, así como el mejoramiento de los suelos. En medicina se utilízan elementos radiactivos como el cobalto 60 para irradiar tejidos afectados por tumores malignos, así como enfermedades de la tiroides. En ingeniería para detectar fallas en las construcciones. En criminología para identificar a las personas que han cometido un crimen. En la industria para la elaboración de aparatos eléctricos, semiconductores, etc, y muchas otras aplicaciones más.

Trabajo realizado por Abraham Trujillo