T2 (Esquema de reacciones nucleares)

TIPOS DE REACCIONES NUCLEARES

• Fisión del núcleo: Escisión de un núcleo inestable y pesado.

• Fusión de dos núcleos ligeros:  Unión de dos núcleos ligeros que dan lugar a un núcleo más pesado.

• Radioactividad natural: Escisión espontánea o natural de un núcleo radioactivo.

• Desintegración nuclear por bombardeo: Rotura de un núcleo inestable debido al bombardeo de partículas móviles (protones, neutrones, etc.).

Esquema de las dos principales reacciones nucleares

Ahora explico brevemente cada uno de los diferentes tipos de reacciones nucleares:

Fisión del núcleo

La fisión de núcleos pesados es un proceso exotérmico, lo que supone que se liberan cantidades sustanciales de energía. El proceso genera mucha más energía que la liberada en las reacciones químicas convencionales y la energía se emite, tanto en forma de radiación gamma como de energía cinética de los fragmentos de la fisión, que calentarán la materia que se encuentre alrededor del espacio donde se produzca la fisión.

La fisión se puede inducir por varios métodos, incluyendo el bombardeo del núcleo de un átomo fisionable con una partícula de la energía correcta; la partícula es generalmente un neutrón libre. Este neutrón libre es absorbido por el núcleo, haciéndolo inestable (a modo de ejemplo, se podría pensar en la inestabilidad de una pirámide de naranjas en el supermercado, al lanzarse una naranja contra ella a la velocidad correcta). El núcleo inestable entonces se partirá en dos o más pedazos y algunos fotones.

Recordar que los productos de la fisión son generalmente altamente radiactivos

Fusión del núcleo

La fusión nuclear es una reacción en la que se unen dos núcleos ligeros para formar uno más pesado.Este proceso desprende energía porque el peso del núcleo pesado es menor que la suma de los pesos de los núcleos más ligeros. Este defecto de masa se transforma en energía, aunque el defecto de masa es muy pequeño y la ganancia por tanto es muy pequeña, se ha de tener en cuenta que es una energía muy concentrada. En un gramo de materia hay millones de átomos, con lo que con una pequeña cantidad de combustible proporciona mucha energía.

No todas las reacciones de fusión producen la misma energía, depende siempre de los núcleos que se unen y de los productos de la reacción. La reacción más fácil de conseguir es la de deuterio (un protón y un neutrón) y tritio (un protón y dos neutrones) para formar helio (dos neutrones y dos protones) y un neutrón. Es una fuente de energía prácticamente inagotable, ya que el deuterio se encuentra en el agua de mar y el tritio es fácil de producir a partir del neutrón que escapa de la reacción.

Radiación nuclear

La radiactividad o radioactividad​ es un fenómeno físico por el cual los núcleos de algunos elementos químicos, llamados radiactivos, emiten radiaciones que tienen la propiedad de impresionar placas radiográficas, ionizar gases, producir fluorescencia, atravesar cuerpos opacos a la luz ordinaria, entre otros. Debido a esa capacidad, se les suele denominar radiaciones ionizantes (en contraste con las no ionizantes). Las radiaciones emitidas pueden ser electromagnéticas, en forma de rayos X o rayos gamma, o bien corpusculares, como pueden ser núcleos de helio, electrones o positrones, protones u otras. En resumen, es un fenómeno que ocurre en los núcleos de ciertos elementos inestables, que son capaces de transformarse o decaer, espontáneamente, en núcleos atómicos de otros elementos más estables, en palabras más simples, un átomo inestable emite radiactividad para volverse estable.


La radiactividad ioniza el medio que atraviesa. Una excepción la constituye el neutrón, que posee carga neutra (igual carga positiva como negativa), pero ioniza la materia en forma indirecta. En las desintegraciones radiactivas se tienen varios tipos de radiación: alfa, beta, gamma y neutrones libres.


La radiactividad es una propiedad de los isótopos que son "inestables", es decir, que se mantienen en un estado excitado en sus capas electrónicas o nucleares, con lo que, para alcanzar su estado fundamental, deben perder energía. Lo hacen en emisiones electromagnéticas o en emisiones de partículas con una determinada energía cinética. Esto se produce variando la energía de sus electrones (emitiendo rayos X) o de sus nucleones (rayo gamma) o variando el isótopo (al emitir desde el núcleo electrones, positrones, neutrones, protones o partículas más pesadas), y en varios pasos sucesivos, con lo que un isótopo pesado puede terminar convirtiéndose en uno mucho más ligero, como el uranio que, con el transcurrir de los siglos, acaba convirtiéndose en plomo.


La radiactividad se aprovecha para la obtención de energía nuclear, se usa en medicina (radioterapia y radiodiagnóstico) y en aplicaciones industriales (medidas de espesores y densidades, entre otras).


La radiactividad puede ser:

• Natural: manifestada por los isótopos que se encuentran en la naturaleza. 
• Artificial o inducida: manifestada por los radioisótopos producidos en transformaciones artificiales. 

Desintengración nuclear

Las desintegraciones nucleares son procesos de reordenamiento de energía ó de configuración de los protones y neutrones.
Muchos de los procesos de desintegración nuclear ocurren en forma natural, aunque otros pueden ser producidos artificialmente en laboratorio a partir de la utilización de aceleradores de partículas ó reactores nucleares.

Sabemos que los núcleos atómicos pueden tener una configuración estable ó inestable. Cuando un núcleo es inestable ó radioactivo tiende a aproximarse a una configuración estable liberando ciertas partículas. 

Estas partículas fueron denominadas partículas alfa (α) y beta (β).

Partículas α: Las partículas α son núcleos de helio formados por dos protones y dos neutrones. 

Partículas β: Son electrones de carga negativa (-e). Cuando un núcleo emite una partícula β su número atómico aumenta en una unidad, pero el número másico no se altera. 

Los dos tipos de desintegración β se designan β- y β+