Reaccin nuclear en cadenaUna reaccin nuclear en cadena es una reaccin nuclear que se sostieneenel tiempo alprovocar un neutrn la fisin de un tomo fisible, lo cual libera varios neutrones, que a su vezcausan otras fisiones.Esta reaccin en cadena slo se produce sialmenos uno de los neutrones emitidos en lafisin es apto para provocar una nueva fisin.Reaccin en cadena (por fisin)Las reacciones de fisin en cadena se producen debido a interaccin de neutrones e istoposfisionables, como el 235U. Este tipo de reaccin requiere liberacin de neutrones de los istoposfisionables sometidos a la fisin nuclear y a la subsiguiente absorcin de algunos de estosneutrones en los istopos fisionables.Cuandoenuntomoocurrelafisinnuclear, unospocosneutrones(lacantidadeactadepende de varios factores! son epulsados de la reaccin. Estos neutrones libres interact"ancon el medio circundante. #i todav$a %ay combustible nuclear fisionable, algunos pueden serabsorbidos y causar ms fisiones. &s$ se repite elciclo, lo cualpropicia una reaccin autosostenible. Reaccin nuclear incontroladaEn las bombas nucleares, por el contrario, la reaccin no est controlada, de modo que unaveziniciadaprosigue%astael agotamientodel material, loquesucedeenuntiempomuycorto. #in embargo, es necesario que se produzca con una cantidad suficiente de combustiblefisible'masa cr$tica.Fusin nuclearEn f$sica nuclear, fusin nuclear es el proceso por el cual varios n"cleos atmicos de cargasimilar se unen y forman un n"cleo ms pesado.(#imultneamente se libera o absorbe unacantidad enorme de energ$a, que permite a la materia entrar en un estado plasmtico.La fusin de dos n"cleos de menor masa que el %ierro (en este elemento y en el n$quel ocurrela mayor energ$a de enlace nuclear por nuclen! libera energ$a en general. )or el contrario, lafusin de n"cleos ms pesados que el %ierro absorbe energ$a. En el proceso inverso, lafisinnuclear, estos fenmenos suceden en sentidos opuestos.En el caso ms simple de fusin, en el %idrgeno, dos protones deben acercarse lo suficientepara que la interaccin nuclear fuerte pueda superar su repulsin el*ctrica mutua y obtener laposterior liberacin de energ$a.Enlanaturalezaocurrefusinnuclear enlas estrellas, incluidoel #ol. Ensuinterior lastemperaturas son cercanas a (+ mil millones de grados Celsius., )or ello a las reacciones defusin se les denomina termonucleares. En variasempresas se%a logradotambi*nlafusin(artificial!,aunque todav$a no %a sido totalmente controlada.#obre la base de los eperimentos de transmutacinnuclear de Ernest -ut%erford, conducidas pocos a.osantes, /ar0 1lip%ant, en (23,, observ por primera vezla fusin de n"cleos ligeros (istopos de %idrgeno!.)osteriormente, duranteel restodeese decenio, 4ans5et%e estudi las etapas delciclo principalde la fusinnuclear en las estrellas.La investigacin acerca de la fusin para fines militares se inici en la d*cada de (267 comoparte del )royecto /an%attan, pero no tuvo *ito %asta (2+,. La indagacin relativa a fusincontrolada con fines civiles se inici en la d*cada de (2+7, y contin"a %asta el presente. Requisitos)ara que pueda ocurrir la fusin debe superarse una importante barrera de energ$a producidapor la fuerza electrosttica. & grandes distancias, dos n"cleos se repelen debido a la fuerza derepulsin electrosttica entre sus protones, cargados positivamente.#in embargo, si se pueden acercar dos n"cleos lo suficiente, debido a la interaccin nuclearfuerte, que en distancias cortas es mayor, se puede superar la repulsin electrosttica.Cuando un nuclen (protn o neutrn! se a.ade a un n"cleo, la fuerza nuclear atrae a otrosnucleones, pero 8debido al corto alcance de esta fuerza8 principalmente a sus vecinosinmediatos. Los nucleones delinterior de un n"cleo tienen ms vecinos nucleones que loseistentes en la superficie.9a que la relacin entre rea de superficie y volumen de los n"cleos menores es mayor, por logeneral la energ$a de enlace por nuclen debido a la fuerza nuclear aumenta seg"n el tama.odel n"cleo, pero se aproima a un valor l$mite correspondiente al de un n"cleo cuyo dimetroequivalga al de casi cuatro nucleones.)or otra parte, la fuerza electrosttica es inversa al cuadrado de la distancia. &s$, a un protna.adido a un n"cleo le afectar una repulsin electrosttica de todos los otros protones.)ortanto,debido a lafuerza electrosttica,cuando los n"cleosse %acen ms grandes,laenerg$a electrosttica por nuclen aumenta sin l$mite.El resultado neto de estas fuerzas opuestas es que generalmente la energ$a de enlace pornuclen aumenta seg"n el tama.o del n"cleo, %asta llegar a los elementos %ierro y n$quel, yun posterior descenso en los n"cleos ms pesados.:inalmente la energ$a de enlace nuclear se convierte en negativa, y los n"cleos ms pesados(con ms de ,7; nucleones, correspondientes a un dimetro de alrededor de seis nucleones!no son estables.Cuatro n"cleos muy estrec%amente unidos, en orden decreciente de energ$a de enlacenuclear, son los productos de la fisin que incluyen dos n"cleosms peque.os, %asta siete neutrones libres (con una media de dos y medio por reaccin!, yalgunos fotones.Losn"cleosatmicoslanzadoscomoproductosdelafisinpuedenser varios elementosqu$micos. Los elementos que se producen son resultado delazar, pero estad$sticamente elresultado ms probable es encontrar n"cleos con la mitad de protones y neutrones del tomofisionado original.Los productos de la fisin son generalmente altamente radiactivos, no son istopos establesAestos istopos entonces decaen, mediante cadenas de desintegracin.Fisin fra y rotura de pares de nucleonesLa mayor parte de las investigaciones sobre fisin nuclear se basan en la distribucin de masay energ$a cin*tica de los fragmentos de fisin. #in embargo, esta distribucin es perturbada por la emisin de neutrones por parte de los fragmentos antes de llegar a los detectores.&unque con muy ba@a probabilidad, en los eperimentos se %an detectado eventos de fisin fr$a, es decir fragmentos con tan ba@a energ$a de ecitacin que no emiten neutrones. #in embargo, a"n en esos casos, se observa la rotura de pares de nucleones, la que se manifiesta como igual probabilidad de obtener fragmentos con n"mero par o impar de nucleones. Los resultados de estos eperimentos permiten comprender me@or la dinmica de la fisin nuclear %asta el punto de escisin, es decir, antes de que se desvanezca la fuerza nuclear entre los fragmentos.Induccin de la fisinLa fisin nuclear de los tomos fue descubierta en (23; por los investigadores 1tto4a%n y :ritz#trassmann apartir del traba@odesarrolladopor el propio4a%n@untoa Lise/eitnerdurante a.os anteriores. )or este descubrimiento recibi en (266 el )remio=obel de qu$mica. El estudiodelafisinnuclear seconsiderapartedeloscamposdelaqu$mica nuclear y la f$sica. &unque la fisin es prcticamente la desintegracin de materia radiactiva, comenzadaa menudo de la manera ms fcil posible (inducido!, que es la absorcin de un neutrnlibre, puedetambi*nserinducidalanzandootrascosasenunn"cleofisionable. Estasotras cosas pueden incluir protones, otros n"cleos, o a"n los fotones de gran energ$a encantidades muy altas (porciones de rayos gamma!. /uy rara vez, un n"cleo fisionable eperimentar la fisin nuclear espontnea sin unneutrn entrante. Cuantoms pesadoesunelementomsfcil esinducir sufisin. Lafisinencualquier elementomspesadoqueel %ierro produceenerg$a, ylafisinencualquierelemento ms liviano que el %ierro requiere energ$a. Lo contrario tambi*n es verdad en lasreacciones de fusin nuclear (la fusin de los elementos ms livianos que el %ierroproduce energ$a y la fusin de los elementos ms pesados que el %ierro requiere energ$a!. Los elementos ms frecuentemente usados para producir la fisin nuclear sonel uranio y el plutonio. El uranio es el elemento natural ms pesadoA el plutonioeperimenta desintegraciones espontneas y tiene un per$odo de vida limitado. &s$ pues,aunqueotroselementospuedenser utilizados, estostienenlame@or combinacindeabundancia y facilidad de fisin.