Fusión nuclear vs fisión nuclear

En este artículo vamos a comparar la fusión y la fisión para tratar de entender las ventajas e inconvenientes de usar una u otra para la obtención de energía. La fisión es la separación del núcleo de un átomo en sus partes constituyentes, mientas que la fusión es la unión de dos o más núcleos atómicos para formar un único núcleo pesado. La fusión es por muchos conocida como la energía nuclear “limpia” y la fisión como la “peligrosa”, pero ahora intentaremos comprender mejor el porque.

Átomo

Átomo nuclear

La fisión nuclear rara vez ocurre en la naturaleza, la mayoría de los casos se dan en las centrales nucleares. Los productos obtenido tras una fisión son: Neutrones, núcleos radiactivos y energía. Los requisitos necesarios para que se de una fisión son pocos, solo hace falta que se pueda disparar neutrones contra un núcleo. En una fisión nuclear se liberan 200MeV, 100 millones de veces más energía que con la misma masa de carbón.

Respecto a la fusión nuclear, podemos decir que de forma natural ocurre únicamente en el centro de las estrellas. Para que se produzca este tipo de fenómeno, son necesarias temperaturas y presiones extremadamente altas. Los productos obtenidos tras una fusión son: Núcleos más pesados que los reactivos, energía y neutrones. Los requisitos necesarios para que se de una fusión son muy altos, ya que debemos ser capaces de superar la repulsión natural de los núcleos que intentamos fusionar. Con la fusión nuclear obtenemos de 3 a 4 veces más energía que con una reacción de fisión.

A nivel atómico:

Fisión

La fisión empieza con un isotopo de uranio-235, muy raro en la naturaleza, pero que se puede producir al enriquecer uranio natural. El núcleo de uranio-235 recibe el disparo de un neutrón cargado con energía, esto se hace para que empiece la fisión. Posteriormente, la reacción que tiene lugar separará el núcleo de uranio, dando lugar a núcleos de bario y kriptón cargados radiactivamente. Los neutrones liberados provocarán nuevas colisiones, que desencadenarán en reacciones en cadena. Finalmente, la reacción convierte la masa generada por la fuerza nuclear, en energía que se pierde en forma de calor. El problema de la fisión, además de las posibles fugas de material radiactivo a la atmósfera, son los residuos generados en ella, conocidos como productos de la fisión. Estos residuos tienen una alta radiactividad, lo cual les confiere un gran poder mutante.

fission2

Fusión

Isótopos de hidrogeno, como son el deuterio y tritio, son los encargados de la fusión. Por encima de los 100m de grados celsius, el combustible nuclear formado por los isótopos anteriores, se convierte en plasma y los átomos se rompen. Con la cercanía, la fuerza nuclear hace que los núcleos se unan y formen helio. Posteriormente, la reacción genera una cantidad de energía muy grande, transportada por un neutrón que se mueve a gran velocidad. Al final para que la reacción sea autosostenible, la energía debe confinarse y mantener caliente y denso el plasma. La fusión no genera residuos peligrosos, sino que genera productos con menos carga. Por ahora solo hay una central de fusión en funcionamiento, en Francia. Los problemas científicos aun por resolver y sus altos costes económicos hacen que no sea posible expandir este tipo de energía a nivel mundial por el momento. Sus ventajas serían, mayor producción de energía que con la fisión y la nula generación de productos peligrosos.

Reacción nuclear de fusión

Webs consultadas:

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