Fisión nuclear
Física
Conceptos clave
- La fisión es la división de un núcleo pesado en dos núcleos más ligeros (fragmentos).
- Libera mucha energía y varios neutrones.
- Suele ser inducida por un neutrón que impacta al núcleo pesado.
- Los núcleos resultantes están más arriba en la curva de energía de enlace por nucleón → más estables.
Fisión inducida
- Un neutrón lento es absorbido por un núcleo pesado (p. ej. ), que se vuelve inestable y se parte.
- Se usan neutrones lentos (térmicos): el los captura mejor.
- Ejemplo: .
- Se conservan y : comprueba las sumas a ambos lados.
Productos de la fisión
- Dos fragmentos de fisión (núcleos medianos), casi siempre radiactivos.
- Dos o tres neutrones libres.
- Energía liberada como energía cinética de los fragmentos y neutrones (más algo de γ).
Reacción en cadena
- Los neutrones emitidos pueden provocar nuevas fisiones → reacción en cadena.
- Si, de media, un neutrón por fisión causa otra fisión, la reacción es sostenida y controlada (reactor).
- Si el número crece sin control, la liberación de energía se dispara (arma).
- Hace falta una masa crítica para que la cadena se mantenga.
De dónde sale la energía
- La masa total después de la fisión es menor que antes: hay defecto de masa.
- Esa masa perdida se convierte en energía:
- Como es enorme, un minúsculo libera muchísima energía por fisión (~200 MeV).
Ejemplo resuelto
- Problema: en una fisión la masa disminuye . Halla la energía liberada.
- Usa con .
- .
- (unos 200 MeV) por fisión.
En el examen IB
- Equilibra la ecuación de fisión: la suma de y la de deben coincidir a ambos lados (incluye los neutrones).
- Error frecuente: olvidar los neutrones libres al contar el número másico.
- Explica la reacción en cadena con neutrones que inducen nuevas fisiones y el concepto de masa crítica.
- La energía sale del defecto de masa vía , no de "romper enlaces químicos".