¿Como se produce la fusión nuclear? Ventajas y desventajas de la fusión Proyecto Iter ¿Cuando ocurre la fisión nuclear? Reacciones nucleares en cadena Fision nuclear controlada y espontanea.

1. Nombre: Camila Miranda
Curso:4hc

2.  Fusión nuclear es el proceso por el cual varios
núcleos atómicos de carga similar se unen y
forman un núcleo más pesado. Simultáneamente
se libera o absorbe una cantidad enorme de
energía, que permite a la materia entrar en un
estado plasmático.
 Las reacciones de fusión nuclear pueden
emitir o absorber energía. Si los núcleos que
se van a fusionar tienen menor masa que el
hierro se libera energía. Por el contrario, si
los núcleos atómicos que se fusionan son más
pesados que el hierro la reacción nuclear
absorbe energía.

4. ¿ Como se produce la fusión
nuclear?
 Para que se produzca la fusión, es necesario que
los núcleos cargados positivamente se aproximen
venciendo las fuerzas electrostáticas de repulsión.
 En la Tierra, donde no se puede alcanzar la gran
presión que existe en el interior del Sol, la energía
necesaria para que los núcleos que reaccionan
venzan las interacciones se puede suministrar en
forma de energía térmica o utilizando un
acelerador de partículas.

5. Las ventajas de la fusión:
 Los combustibles primarios son baratos, abundantes,
no radiactivos y repartidos geográficamente de
manera uniforme .
 Sistema intrínsecamente seguro: el reactor sólo
contiene el combustible para los diez segundos
siguientes de operación. La reacción de fusión no es
una reacción en cadena, no es posible que se pierda el
control. En cualquier momento se puede parar la
reacción, cerrando sencillamente el suministro de
combustible.
 La fusión no produce gases que contribuyan al efecto
invernadero. La reacción en sí sólo produce helio, un
gas no nocivo.
 La radiactividad de la estructura del reactor,
producida por los neutrones emitidos en las
reacciones de fusión, puede ser minimizada
escogiendo cuidadosamente los materiales, de baja
activación. Por tanto, no es preciso almacenar los
elementos del reactor más de cincuenta años.

6. Desventajas de la fusión:
 Se necesitan temperaturas enormes para practicar una
fusión de dos núcleos livianos y eso es un impedimento
para su desarrollo, además de, como te dijeron, los
intereses diversos de petroleras y otras industrias de
la energía que siempre van a presionar en contra de
todo desarrollo que las pueda opacar.
 La fusión nuclear es la forma con la que el Sol genera
energía, así que como veras, es una forma
interesantísima, pero también difícil dado que crear un
reactor de fusión es crear un pequeño Sol en la Tierra.

7. Proyecto Iter:
 Para demostrar que la fusión nuclear es factible,
en 1986, se formó un consorcio internacional
llamado ITER (International Thermonuclear
Experimental Reactor, en español Reactor
Termonuclear Experimental Internacional) y su
emplazamiento está en Cadarache (Francia).
 Su objetivo es probar todos los elementos
necesarios para la construcción y funcionamiento
de un reactor de fusión nuclear que serviría de
demostración comercial, además de reunir los
recursos tecnológicos y científicos de los
programas de investigación desarrollados hasta
entonces.

9. La tecnología de fusión se
desarrolla en dos líneas:
 Fusión por confinamiento magnético: Las partículas
eléctricamente cargadas del plasma son atrapadas en
un espacio limitado por un campo magnético al
describir trayectorias helicoidales determinadas por
las líneas de fuerza de dicho campo. El dispositivo
más desarrollado tiene forma toroidal y se denomina
Tokamak (siendo esta la tecnología utilizada en el
proyecto ITER).
 Fusión por confinamiento inercial: Consiste en crear
un medio tan denso que las partículas no tengan
prácticamente ninguna posibilidad de escapar sin
chocar entre sí. Súbitamente impactada por
poderosos haces luminosos creados por láser, una
pequeña esfera de un compuesto sólido de deuterio y
tritio implosiona bajo los efectos de la onda de
choque. De esta forma, se hace cientos de veces más
densa que en su estado sólido normal y explosiona
bajo los efectos de la reacción de fusión.

10.  La fisión es una reacción nuclear, lo que significa
que tiene lugar en el núcleo atómico. La fisión
ocurre cuando un núcleo pesado se divide en dos o
más núcleos pequeños, además de algunos
subproductos como neutrones libres, fotones
(generalmente rayos gamma) y otros fragmentos
del núcleo como partículas alfa (núcleos de helio)
y beta (electrones y positrones de alta energía).
 Llamamos fisión nuclear a la división del núcleo de
un átomo. El núcleo se convierte en diversos
fragmentos con una masa casi igual a la mitad de
la masa original más dos o tres neutrones.

12. ¿Cuándo ocurre la fisión nuclear?
 La fisión nuclear puede ocurrir cuando un núcleo
de un átomo pesado captura un neutrón (fisión
inducida), o puede ocurrir espontáneamente
debido a la inestabilidad del isótopo (fisión
espontánea).

14.  Una reacción en cadena es un proceso mediante el
cual los neutrones que se han liberado en una
primera fisión nuclear producen una fisión
adicional en al menos un núcleo más. Este núcleo,
a su vez produce neutrones, y el proceso se repite.
 Estas reacciones en cadena pueden ser
controladas o incontroladas. Las reacciones
controladas serian las reacciones nucleares
producidas en centrales nucleares en que el
objetivo es generar energía eléctrica de forma
constante. Las reacciones nucleares incontroladas
se dan en el caso de armas nucleares.

16. Si en cada fisión provocada por un neutrón se liberan dos
neutrones más, entonces el número de fisiones se duplica en
cada generación. En este caso, en 10 generaciones hay 1.024
fisiones y en 80 generaciones aproximadamente 6 x 1023
fisiones.

18. Reacción controlada e
incontrolada:
 Estas reacciones en cadena pueden ser
controladas o incontroladas. Las reacciones
controladas serian las reacciones nucleares
producidas en centrales nucleares en que el
objetivo es generar energía eléctrica de forma
constante. Las reacciones nucleares incontroladas
se dan en el caso de armas nucleares.

19. Fisión nuclear espontanea:
 En este tipo de reacciones no es necesaria la
absorción de un neutrón exterior. En determinados
isótopos del uranio, y sobretodo del plutonio,
tienen una estructura atómica tan inestable que se
fisiona espontáneamente.
 La tasa de la fisión nuclear espontánea es la
probabilidad por segundo que un átomo dado se
fisione de forma espontánea - es decir, sin ninguna
intervención externa. El plutonio 239 tiene una
muy alta tasa de fisión espontánea en
comparación con la tasa de fisión espontánea de
uranio 235.

21. Fisión nuclear controlada:
 Para mantener un control sostenido de reacción
nuclear, por cada 2 o 3 neutrones puestos en
libertad, sólo a uno se le debe permitir dar a otro
núcleo de uranio.
 Si esta relación es inferior a uno entonces la
reacción va a morir, y si es más grande va a crecer
sin control (una explosión atómica). Para controlar
la cantidad de neutrones libres en el espacio de
reacción debe estar presente un elemento de
absorción de neutrones. La mayoría de los
reactores son controlados por medio de barras de
control hechas de neutrones de un fuerte material
absorbente, como el boro o el cadmio.