A mediados de 1933, el físico italiano Enrico Fermi observó que cuando el núcleo atómico de ciertos elementos era bombardeado por neutrones en a velocidad moderada, este núcleo capturó el neutrón, emitiendo radiación gamma (γ), que posteriormente fue densitizada por emisión de partículas beta (-10β) y formó nuevos núcleos de otros elementos.
Experimentos de esta naturaleza fueron realizados por el físico alemán Otto Hahn, y la explicación la dio la física austriaca Lise Meitner y también su sobrino, el físico Otoo Robert Frisch. Lise se refirió a este fenómeno utilizando por primera vez el término "Fisión nuclear". Ella dijo que el La fisión nuclear fue cuando un núcleo atómico pesado e inestable fue roto debido al bombardeo de neutrones moderados, dando lugar a dos nuevos núcleos atómicos medios y liberando también 2 o 3 neutrones, además de una cantidad de energía extraordinariamente grande.
Esto ocurre, por ejemplo, con el núcleo de uranio-235 (92235U). Cuando es bombardeado por un neutrón a velocidad moderada, se rompe, dando lugar a varios pares de núcleos diferentes. Ya se han producido alrededor de 200 isótopos diferentes de 35 elementos químicos en la fisión del uranio-235. Vea un ejemplo a continuación, en el que se liberan isótopos de bario (
56142Ba) y criptón (3691Kr), más 3 neutrones:01n + 92235U → 56142Ba + 3691Kr + 3 01No
Tenga en cuenta que si los 3 neutrones liberados en la fisión tienen una velocidad moderada, pueden reaccionar nuevamente con otros núcleos de uranio-235 que están presentes y así continuar un reacción en cadena que seguirá creciendo progresivamente.
Sin embargo, para que esto suceda, se requiere una cantidad de masa mínima de uranio-235. Esta masa fisionable más pequeña que sostiene la reacción en cadena se llama masa critica. Por otro lado, si la masa de uranio-235 está por debajo de lo que se necesita para que ocurra la reacción en cadena, se denomina masa subcrítica.
Es esta reacción en cadena incontrolada que se utiliza en la explosión de bombas atómicas, como los lanzados por Estados Unidos en la Segunda Guerra Mundial contra las ciudades de Hiroshima (6 de agosto de 1945) y Nagasaki (tres días después) en Japón. El resultado fue la muerte de 125.000 personas en Hiroshima y 90.000 en Nagasaki.
Informe de un periódico estadounidense que menciona la bomba atómica lanzada por Estados Unidos sobre Hiroshima el 6 de agosto de 1945
Esto nos da una idea de la colosal cantidad de energía que se libera en la fisión nuclear. También nos muestra que el aumento de conocimientos de Ciencias, como la Química y la Física, puede traer un daño enorme a los seres humanos si no se utilizan correctamente.
Pero también puede tener beneficios. Por ejemplo, actualmente la mayor aplicación de la reacción de fisión nuclear es el uso de su energía liberada para generar energía eléctrica en plantas de energía nuclear. Básicamente, la reacción de fisión se realiza de manera controlada, por lo que la energía liberada se utiliza para calentar el agua, generando vapor que impulsa una turbina, que opera un generador eléctrico y produce energía eléctrico.
Para comprender más sobre cómo se hace esto, lea el texto Reactor nuclear.
Planta nuclear que utiliza la energía liberada en las reacciones de fisión para generar energía eléctrica.
Por Jennifer Fogaça
Licenciada en Química
Fuente: Escuela Brasil - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reacoes-fissao-nuclear.htm
