La Fisión Nuclear


La Fisión Nuclear:

La Fisión Nuclear es una Reacción Nuclear que consiste en el bombardeo de un núcleo pesado que se rompe produciendo dos núcleos de menor masa y liberando otras partículas como los neutrones por ejemplo:

 235
92
U  + 1
0
n (neutrón) → 141
56
Ba  + 92
36
Kr + 3
1
0
n + energía

Esquema de la Fusión 
Nuclear del Uranio-235

Reacciones en Cadena:

En determinadas circunstancias los neutrones producto de la fisión puede dar lugar a más fisiones provocando lo que se llama una Reacción en Cadena.
Ejemplo de Reacción en Cadena del U-235
 
Energía de la Fisión Nuclear:

La Energía que se produce en la Fisión Nuclear es debida a la diferencia de masas entre los núcleos que se desintegran y sus respectivos productos. Esta diferencia de masa de los núcleos se transforma en energía según la ecuación de Einstein:

E = m · c2

donde:

  • E: energía generada
  • m: diferencia de masas entre los núcleos
  • c: velocidad de la luz
Ejemplo: sea la reacción de fisión del Uranio-235 en Bario-141 y Kriptón-92, calcular la energía liberada de un gramo de Uranio-236

 235
92
U  + 1
0
n (neutrón) → 141
56
Ba  + 92
36
Kr + 3
1
0
n + energía

  • Masas Atómicas:
    • Uranio-235: 234.9934
    • Bario-141: 140.9438
    • Kriptón-92: 91.9262
    • Neutrón: 1
  • Cálculo de Masas de la Reacción:
    • Reactivos: 1 + 234.9934 = 235.9934
    • Productos: 140.9438 + 91.9262 + 3 = 235.87
  • Diferencia de Masas:
    • 235.9934 - 235.87 = 0.1234 por cada mol de Uranio-235
  • Cálculo de moles de 1 gramo de Uranio-235:
    • 1 / 234.9934 = 0.004255 moles
  • Diferencia de masa en 1 gramo de Uranio-235:
    • 0.1234 · 0.004255 = 5.25 · 10-4 gramos
  • Cálculo de energía (ergios):
    • E = m · c2 = 5.25 · 10-4 · 9 · 1020 = 4.72 · 1017 ergios 
  • Cálculo de energía (Kilocalorías):
    • 1 ergio = 2.39 · 10-11 Kilocalorías
    • E = 4.72 · 1017 ergios · 2.39 · 10-11 Kilocalorías / ergio = 1.128 · 107 Kilocalorías
Sabiendo que la combustión de 1 gramo de Carbón libera 7.83 Kilocalorías, entonces:
  • 1.128 · 107 / 7.83 =  1.44 · · 106 → 1 gramo de Uranio-235 libera tanta energía como 144 toneladas de carbón

versión 1 (15/08/2015)