E1 Fisión Nuclear Inducida por Neutrones

Tópico

Cuando un núcleo atómico fisionable de gran tamaño —uranio-235, uranio-233 o plutonio-239— absorbe un neutrón, ese neutrón adicional puede desestabilizarlo lo suficiente como para partirlo en dos o más núcleos más ligeros, los productos de fisión. Esta ruptura libera simultáneamente tres cosas distintas: energía cinética que sale repartida entre los propios productos de fisión, despedidos a gran velocidad; radiación gamma emitida en el instante mismo de la ruptura; y varios neutrones libres adicionales, que ya no pertenecen a ningún núcleo y quedan disponibles para lo que venga después.

No todos los núcleos fisionables se comportan igual frente a esta absorción: el uranio natural contiene mayoritariamente uranio-238, que no fisiona con facilidad ante neutrones de baja energía, mezclado con una fracción minoritaria de uranio-235, que sí lo hace. Esta diferencia de comportamiento es la razón por la cual el combustible de la mayoría de los reactores de potencia tiene que pasar por un proceso de enriquecimiento que aumente la proporción de uranio-235 antes de poder sostener nada.

Los productos de fisión que resultan de la ruptura no son un conjunto fijo de partículas sino una amplia variedad de núcleos más livianos, y la mayoría de ellos son a su vez inestables: quedan sujetos a su propia desintegración radiactiva posterior, un hecho que por sí solo explica el origen del calor residual que describe más adelante este mismo bloque de fundamentos. La energía liberada por la fisión de un único núcleo es, además, extraordinariamente grande comparada con cualquier reacción química ordinaria, precisamente porque libera energía almacenada en la fuerza nuclear que mantiene unido al núcleo, una interacción muchísimo más intensa que los enlaces químicos que rigen la combustión convencional.

Por eso este módulo, que abre con un neutrón que desestabiliza un núcleo, cierra señalando que esa misma ruptura deja tras de sí dos herencias distintas: neutrones libres capaces de repetir el proceso en otro núcleo, y productos de fisión inestables cuya propia desintegración seguirá liberando energía mucho después de que la ruptura original haya ocurrido.

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