Usuario:Nelly Joselin/Taller

La estructura atómica es la disposición que presentan los elementos más pequeños que conforman a la materia, entre ellos se encuentran los electrones, protones y neutrones, dicha estructura define las propiedades de cada uno de los materiales que conocemos. Thompson  fue quien demostró que dentro de los átomos hay unas partículas diminutas, con carga eléctrica negativa a las que llamó electrones y carga eléctrica positiva a los protones.

El número de protones que existen en el núcleo, es igual al número de electrones que lo rodean. Este número es un entero, que se denomina número atómico y se designa por la letra, "Z". La suma del número de protones y neutrones en el núcleo se denomina número másico del átomo y se designa por la letra, "A". La mayoría de los elementos tiene dos o más isótopos, átomos que tienen el mismo número atómico, pero diferente número másico. Por lo tanto, la diferencia entre dos isótopos de un elemento es el número de neutrones en el núcleo. En un elemento natural, la abundancia relativa de sus isótopos en la naturaleza recibe el nombre de abundancia isotópica natural.

Según el modelo de Rutherford-Bohr el átomo es una especie de sistema solar en miniatura en el que existe una masa central, equivalente al sol, en la que se halla localizada una carga positiva, mientras que los electrones, a modo de planetas girarían en torno a él, bajo la acción de la fuerza de atracción coulombiana, análoga a la fuerza de atracción newtoniana.^[1]​

La energía nuclear es una fuente energética que garantiza abastecimiento eléctrico, frena las emisiones contaminantes, reduce la dependencia energética exterior y produce electricidad de forma constante con precios estables y predecibles esto nos lleva a ver cómo es la forma que se produce la energía nuclear

La fisión nuclear es la reacción en la que el núcleo de un átomo pesado, al capturar un neutrón incidente, se divide en dos o más núcleos de átomos más ligeros, llamados productos de fisión, emitiendo en el proceso neutrones, rayos gamma y grandes cantidades de energía.

La fisión nuclear es una reacción en la cual un núcleo pesado, al ser bombardeado con neutrones, se convierte en inestable y se descompone en dos núcleos, cuyos tamaños son del mismo orden de magnitud, con gran desprendimiento de energía y la emisión de dos o tres neutrones.

Estos neutrones, a su vez, pueden ocasionar más fisiones al interaccionar con nuevos núcleos fisionables que emitirán nuevos neutrones y así sucesivamente. Este efecto multiplicador se conoce con el nombre de reacción en cadena. 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.^[2]​

El núcleo que captura el neutrón incidente se vuelve inestable y, como consecuencia, se produce su escisión en fragmentos más ligeros dando lugar a una situación de mayor estabilidad.

En pocas palabras la generación de energía por fisión nuclear se produce por los átomos que  se separan para formar átomos más pequeños, liberando energía y como sabemos que las centrales nucleares utilizan esta técnica para producir electricidad y así tener un mejor aprovechamiento de esta.

Una reacción en cadena es un proceso mediante el cual los neutrones que se han liberado en una primera fisión nuclear producen una fisión adicional en al menos un núcleo más. Este núcleo atómico, se fisiona y libera a su vez más más neutrones dando la oportunidad a que el proceso se repita.

Estas reacciones en cadena pueden ser controladas o incontroladas. Las reacciones controladas serían las reacciones nucleares producidas en el reactor nuclear de una central nuclear en que el objetivo es generar energía eléctrica de forma constante y equilibrada. Las reacciones nucleares incontroladas se dan en el caso de armas nucleares en las que el objetivo es generar una gran cantidad de energía en un instante.

Si en cada reacción de fisión nuclear provocada por un neutrón se liberan dos neutrones más, entonces el número de fisiones se duplica en cada generación. En este caso, en 10 generaciones hay 1.024 fisiones y en 80 generaciones aproximadamente 6 x 10²³ fisiones.^[3]​

Para mantener un control sostenido de reacción nuclear, por cada 2 o 3 neutrones puestos en libertad, sólo a uno se le debe permitir chocar con otro núcleo de uranio. Si esta relación es inferior a uno entonces la reacción va a morir, y si es más grande va a crecer sin control (una explosión atómica).

Para controlar la cantidad de neutrones libres en el espacio de reacción se utilizan elementos de absorción de neutrones. La mayoría de los reactores nucleares de potencia son controlados por medio de barras de control hechas de un material que tenga la propiedad de absorber neutrones libres, por ejemplo, boro o cadmio.

Además de la necesidad de capturar neutrones, los neutrones a menudo tienen mucha energía cinética (se mueven a gran velocidad). Estos neutrones rápidos se reducen a través del uso de un moderador, como el agua pesada y el agua corriente. Algunos reactores nucleares utilizan grafito como moderador, pero este diseño tiene varios problemas. Una vez que los neutrones rápidos se han desacelerado, son más propensos a producir más fisiones nucleares o ser absorbidos por las barras de control.^[4]​

En las reacciones de fisión nuclear espontánea no es necesaria la absorción de un neutrón.

La tasa de la fisión nuclear espontánea es la probabilidad por segundo que un átomo dado se fisione de forma espontánea - es decir, sin ninguna intervención externa. El plutonio 239 tiene una muy alta tasa de fisión espontánea en comparación con la tasa de fisión espontánea de uranio 235. En determinados isótopos del uranio, y sobre todo del plutonio, tienen una estructura atómica tan inestable que se fisiona espontáneamente.^[5]​

Referencias

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