Yo soy nuclear

Diferencias entre fisión y fusión nuclear

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Fisión nuclear

La fisión nuclear es una reacción en la cual al hacer incidir neutrones sobre un núcleo pesado, éste se divide en dos núcleos, liberando una gran cantidad de energía y emitiendo dos o tres neutrones.

Fue descubierta por O. Hahn y F. Strassmann en 1938, al detectar elementos de pequeña masa en una muestra de uranio puro irradiada con neutrones.

El proceso de fisión es posible por la inestabilidad que tienen los núcleos de algunos isótopos de elementos químicos de alto número atómico, como por ejemplo el uranio 235, debido a la relación existente entre el número de partículas de carga eléctrica positiva (protones) y el número de partículas nucleares de dichos núcleos (protones y neutrones).

 

Basta una pequeña cantidad de energía como la que transporta el neutrón que colisiona con el núcleo, para que pueda producirse la reacción de fisión. A su vez, los neutrones emitidos en la fisión de un núcleo pueden ocasionar nuevas fisiones al interaccionar con nuevos núcleos fisionables que emitirán nuevos neutrones y así sucesivamente. A este efecto multiplicador se le conoce con el nombre de reacción en cadena.

 

La primera reacción de fisión en cadena sostenida la consiguió Enrico Fermi en 1942, en la Universidad de Chicago. En una pequeña fracción de segundo, el número de núcleos que se han fisionado libera una energía un millón de veces mayor que la obtenida al quemar un bloque de carbón o explotar un bloque de dinamita de la misma masa.

 

Cuando se consigue que sólo un neutrón de los liberados produzca una fisión posterior, el número de fisiones que tienen lugar por segundo es constante y la reacción está controlada.

 

En este principio de fisión están basados los 436 reactores nucleares que funcionan en todo el mundo y que producen el 17% de la electricidad que se consume mundialmente.

 

Fusión nuclear

La fusión nuclear es la reacción en la que dos núcleos muy ligeros, en general el hidrógeno y sus isótopos, se unen para formar un núcleo más pesado y estable, con gran desprendimiento de energía. La energía producida por el Sol tiene este origen.

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.

La solución más viable es la fusión térmica. Estas reacciones de fusión térmica, llamadas reacciones termonucleares, se producen en los reactores de fusión y fundamentalmente con los isótopos de hidrógeno.

El aprovechamiento por el hombre de la energía de fusión pasa por la investigación y el desarrollo de sistemas tecnológicos que cumplan dos requisitos fundamentales: calentar y confinar. Calentar para conseguir un gas sobrecalentado (plasma) en donde los electrones salgan de sus órbitas y donde los núcleos puedan ser controlados por un campo magnético; y confinar, para mantener la materia en estado de plasma o gas ionizado, encerrada en la cavidad del reactor el tiempo suficiente para que pueda reaccionar.

La ganancia energética de la fusión consiste en que la energía necesaria para calentar y confinar el plasma sea menor que la energía liberada por las reacciones de fusión.

Este tipo de reacciones son muy atractivas como fuente de energía ya que el deuterio no es radiactivo y se encuentra de forma natural y prácticamente ilimitada en la naturaleza. El tritio no se presenta de forma natural y además es radiactivo. Sin embargo las investigaciones están básicamente centradas en las reacciones deuterio-tritio, debido a que liberan una mayor energía y la temperatura a la que tiene lugar la fusión es considerablemente menor que en las otras.

La tecnología de fusión se está desarrollando en dos líneas principales:

  • 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.

Actualmente hay reactores de investigación para lograr producir electricidad a través de este proceso. Cabe destacar el Reactor Experimental Termonuclear Internacional ITER en el que participan la Unión Europea, China, Japón, Rusia, India, Corea del Sur y Estados Unidos.

Comentarios

avatar Gracia Mª Natera Fijo
+15
 
 
Si ponéis que son diferencias, lo que se supone que deberíais poner son comparándolas en una tabla o similar, no poner su definición. Eso no es poner sus diferencias.
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avatar cami
+2
 
 
me sirvio muchisimo la información gracias
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avatar vanesa
-4
 
 
¿Que la energía nuclear es la más limpia y segura?, ¿quien sigue pensando eso hoy día? que a Greenpeace no le preocupa de degeneración del medio ambiente? , ¿Como se puede fundamentar eso? es mas en que se basa alguien para decir tales salvajadas. Como estudiante de ciencias ambientales se de lo que hablo y no hace falta tener una carrera para saber que la energía nuclear no es la solución, si es cierto que de una minúscula partícula sacamos una energía asombrosa y que hablando en términos monetarios en mucho más rentable que otras energías, pero sabéis los riesgos que eso conlleva si algo falla? porque de lo que podemos estar seguros hoy día es que nada es 100% seguro, solo tenéis que echar la vista atrás y fijaros en Fukushima y del devastador accidente de Chernóbil.
No solo hay que fijarse en la posible explosión o accidente que se llevo la vida de los trabajadores de ambas centrales sino, de las consecuencias que un accidente nuclear acarrea...donde plantamos los alimentos....donde pastan nuestros animales...está demostrado que en Chernóbil aumento el porcentaje en casos de cáncer en niños en un 40%!!!!!!! Por no hablar...de los residuos nucleares.
Para más información...en España hace unos años no teníamos capacidad para almacenar aquí los residuos y tuvimos que alquilar un almacén en el reino unido que le costaba al gobierno 25.000euros al día! con esas sumas de dinero os podréis hacer a la idea del negocio que todo esto forma y sobre todo de lo peligroso que conlleva.
Por favor con que miréis unos pocos artículos veréis como esta energía aunque de mucho quita mucho más de lo que proporciona...el futuro no es la energía nuclear, si no las renovables.
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avatar Para Vanessa
-7
 
 
Hola Vanessa. Me parece sincero lo que dices. Pero a ti te han comido el tarro los antinucleares. ¿Eres consciente de las bombas atomicas montadas en cabezas nucleares listas para estallar encima de nuestras cabezas y que están trasladando constantemente en aviones, barcos y submarinos? Por no decir de las bombas convencionales. El alma humana envenenada de ideologia fanatica es el verdadero peligro que corremos tu y yo y el vecino de enfrente. ¿Sabes donde tendrían que estar quemandose estas ojivas nucleares procesadas, pues en los reactores civiles controlados por civiles honrados y sensibles y responsables. Los residuos de combustibles gastados deberían estar en el ATC. ¿Y porqué no están ya?. Por culpa de los antinucleares subvencionados por las Autonomías que lo están impidiendo. Porque los residuos tienen solución en el ATC como se ha demostrado en Japón.
Si te apetece, en Wikipedia, consulta el terremoto de Lisboa de 1755 con tsunami incluido que arrasó toda la costa atlántica de la peninsula. ¿Se está haciendo algún Plan de Emergencia para las ciudades de la costa atlántica?. No Señor. Lo único que estais haciendo, incluida tu misma, y eso me duele, es darnos caña a los nucleares. Por favor, ya basta Vanessa. Un poco de ya sabes...
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avatar Joaquim
+1
 
 
Buenas Vanesa. Me praece muy bien que seas estudiante de ciencias ambientales, y espero que el curso te vaya muy bien, y a ser posible termines la carrera pronto.
Lo único que te quería comentar, y te lo digo por lo que conozco un poco de la energía nuclear, ya que por mal o por bien me didedico al tema, casi cada día me los paso en centrales nucleares, y a veces en periodos de recarga cerca del material combustible. No por gusto, sino por otras qüestiones de la vida que me han llevado aquí.

La energía nuclear no es mala. Es natural. La naturaleza conlleva radiaciones, y lo único que se hace en un reactor nuclear de fisión es recrear lo que sucede en la naturales (la fusión del plutonio es un hecho totalmente natural y sucede sin manipulación), o en un reactor de fusión, es lo que sucede en el sol.
Los residuos de la fisión nuclear, decaen a estado casi inoquos a los 25 años de su acitividad), la cantidad que se genera, es ínfima. Para que te des una idea, 30 años de actividad en la central nuclear de Vandellòs I, produjo 30 m3 de residuos de alta actividad, eso se traslada a 30 contenedores de 1m3 cada uno. Un apunte, los residuos españoles no se encuentran en Inglaterra, dato errroneo, si no en Francia, cerca de Aviñon. Y el precio no te lod diré si no te asustarías. Sabías que las centrales españolas hasta los años 80 utilizaban plutonio para reciclar el material en Avñón?, pues los residuos de plutonio en 95% eran reciclables, hasta que el tratado de no proliferación de armamento atómico suplantó el combustible en uranio, ya que es más difícil de manipular, pero en contradicción no se puede reutilizar o reciclar.
En segundo punto, la energía del futuro, es la fusión. Imitación y semejanza del sol. Sabías que la fusión es una energía totalmente renovable, agua de mar se convierte en agua de mar + helio (hablando en palabras llanas). El problema es conseguir una reacción duradera, ahora mismo la planta experimental de Inglaterra ha conseguido soportar una reacción en cadena de 6 min. Los experimentos industriales apuntan a un incremento de la reacción. Pero el problema de la fusión no es este. EN realidad es como sustraer la energía de dentro del toro. Ya que la fusión se realiza dentro de un campo magnético en forma de Donuts, donde el estado del material combustible se encuentra en estado de plasma, si mal no me equivoco a 1milión de grados celsius. Veo bastante inviable un ciclo termodinámico para sutraer la energía. No se como, pero me imagino que va a funcionar de otra manera, y no será un sistema termodinámico como conocemos ahora. Si no yo me lo imagino de otra forma, en palabras así para hacerme entender, como unas placas fotovoltaicas entre el las placas de aislamiento y el campo magnético, pero vaya no lo veo muy claro, ya que podrían exisitir problemas con los superconductore s para la producción del campo magnético.

Como comentario o conclusión a tu redundante comentario, y que he oído en tantas filas de mis compañeros que estudiaron, y hoy en día son licenciados en medio ambiente, y tanto respeto, solo decir-te "open mind". Las cosas no son negras ni grises. La industria en general, siempre es peligrosa, y muy peligrosa. Mira las petroquímicas, mira el delta del Níger, el accidente en la planta de lejía, era lejía?, BOPAL, en la India, 30.000 muertos, y no se cuanta gente afectada...., y así continuaremos. UN apunte en el accidente de Fukushima murieron solo 2 trabajadores, ya que les cayó la grúa para retirar los transformadores, tuberías y escombros que llenaban la zona de afectación, la radiación se salió a la atmosfera, ya que el material combustible salió vaporizado de las brechas del reactor por falta de refrigeración; durante unos días, contaminando mar y suelo. Exactamente 4 ha de tierra agrícola, y 30.000 Tm de agua de mar. Eso si, más de 100.000 depslazados. de este tema si quieres ya hablaremos en otro momento. Pero por lo que pasó, te digo yo, que no pasó "poco", en comparación de un apocalípsis nuclear.

Vaya y un sinfin de accidentes y muertos en la industria. Pero es el mal que tiene la humanidad. El problema no es la energía nuclear. Si no que somos demasiados en un planeta pequeño, con recursos limitados. Y por lo que he visto yo, la industria nuclear, es la mas segura que esxiste, por gracia o desgracia de los ecologistas, que yo también lo soy, pero creo que la industria nuclear, es una de las que nos puede salvar, además de ser la mas segura. Y no por ser la mas segura no quiere decir que caiga un meteorito y se cargue la central. Pero ya te digo que en este caso no va ser el problema de la central, si no del metorito.
Otro icono de las centrales que me gustaría desmentir, las centrales nucleares no explotan como bombas atómicas, estan diseñadas de esta forma, no hay suficiente combustible para explotar como una bomba atómica. Lo que explota es el agua en ebullición, o la hidrólisis a causa de un sobrecalentamie nto y sobrepresión en el reactor, donde se libera el hidrógeno, que al ponerse en contacto con el oxígeno, explota. POr eso los sitemas de refrigeración son esenciales. HOy en dia los reactores modernos no necesitan de los sistemas auxiliares en caso de accidente, ya que la parada fría es automática y rápida. No necesitan días para enfriar el reactor.
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avatar 65
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pongan al go claro yy q sirva
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avatar Victoria
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No se puede querer un hogar con miles de aparatos chupando energia constantemente y luego decir no a las nucleares.
Sin nucleares no sería posible.
Ahora bien, si no queremos nucleares, reduzcamos el consumo energético. Pero MUCHO. Estos mensajes deberían enviarse por carta, en vez de por internet desde un ordenador, con una bombilla al lado y le microondas calentando la cena.
Eso me parece ser lógico, lo demás, castillos en el aire.
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avatar Victoria
-6
 
 
Por cierto vanesa, un panel solar ha de funcionar durante varias DECENAS DE AÑOS para amortizar el gasto energético que se invierte en su produccion. Un panel solar no suele durar ochenta años, de donde se deduce que la idea es maravillosa, pero contraproducent e.
Mantengo la tesis de antes, los unicos que pueden quejarse de las nucleares son los eremitas que viene aislados en la montaña, el resto...que piense en eso cuando cargue el móvil.
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avatar joan rosello
-2
 
 
Si que sabes tu de paneles solares. Para tu información te diré que actualmente un panel solar retorna la energía que se consumió produciendolo en menos de 2 años.
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avatar Marcos
-8
 
 
Si los paises desarrollados estan investigando la energia de fusion es por algo, si se logra desarrollar a gran escala sera la energia del futuro... Mientras tanto hay que seguir investigando la eolica y la solar para que sean eficientes y sostenibles.. Mientras tanto no podemos prescindir de energias bases como la nulcear, carbon, gas, petroleo...
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avatar Mauro de leon
-9
 
 
cmo aser un cuadro comparativo de este tema?? ayuda es para el examen de quimica ¬¬
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avatar matias de leon
-5
 
 
como hacer un cuadro comparativo de este tema?? es para el examen de quimica ayuda!! =(
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avatar GHJ
-6
 
 
el plasma inerte es la enegia de futuro que se utilizara en todos los campos. ENERGETICO, MEDICO, DOMESTICO, ETC
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avatar Belén
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una preguntita...cual libera mas energía...la fisión o fusión?
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avatar sofi
-8
 
 
me parese qe libera mas cant de energia la fision mas qe la fusion =)
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avatar Gabriel4
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hola,la energía nuclear no es segura,ni limpia,ni barata,ni renovable. consuman menos,consuman responsablement e.paren de contaminar. saludos de Uruguay
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avatar melany
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gracias me salvaron de un 1 graciasssssssss sssss :)
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avatar mauricio maciel de uruguay
-1
 
 
¿cual produce mas energia? la fusion o la fision? y ¿ xq ?
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avatar el chino bien turro
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sigo sin entender como es la fusion en las cartas de yu-gi-ho
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avatar @chinobertini
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siganme en twitter @chinobertini
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avatar katerine
-1
 
 
gracias fue de mucha ayuda
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avatar meliii
+1
 
 
me sirvio de muchisimaaa ayudaa y esta muy copletoo
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avatar GABRIEL MARTIN
+1
 
 
si se llegara a juntar una fusion con una fision nuclear ke pasaria?
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avatar Moderador
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Estimado Gabriel Martín,
Eso nunca podría pasar, son procesos totalmente distintos tal y como se explica en este artículo.
Un saludo,
Moderador
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avatar GABRIEL MARTIN
-2
 
 
se puede crear energia atravez de el sumo de la cascara de siertos citricos para crear combustiblesmog
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avatar Moderador
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Gabriel Martín,
Los cítricos son conductores de electricidad pero no son capaces de crearla.
En cuanto al combustible que mencionas, quizá te estés refiriendo al MOX, ¿es así?
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avatar Celso Domínguez del Río Sánchez
+2
 
 
explicación clara hasta para los que no fenemos conocimientos de física.
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avatar SOLEDAD
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LA VERDAD NO ENCONTRE LO QUE QUERIA
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avatar BRENDA
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CUALES SON LAS ULTIMAS NOVEDADES QUE SUCEDEN CON LAS REACCIONES NUCLEARES?? PORFAVOR
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avatar sebastian
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tengo un trabajo de fisico quimica y me dice la diferencia cual es la entre fusion quimica y ficion quimica y nocee
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avatar Gerardo
-3
 
 
Con la fisión nuclear, se puede obtener energía sin contaminar, utilizando por ejemplo el agua.
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avatar alex
-3
 
 
me ha gustado mucho la definicion y es una explicacion facil para un niño de 10 años
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avatar aylen
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La fusion o la fision libera mas energia?
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avatar Arquetipo
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¿Por qué un núcleo pesado puede fisionarse y uno ligero no? ¿es porque es más fácil emitir que romper?
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avatar iñigo
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A largo plazo, ¿la fusión sustituirá por completo a la fisión? ¿Es por ello la fisión una tecnología con fecha de caducidad? Gracias.
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Sabías Que ...La equivalencia de la producción eléctrica anual de una central nuclear tipo (1.000 MW) puede corresponder al consumo de 2.000.000 de hogares durante todo un año 

 
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