Fisión y fusión nuclear, aplicaciones industriales

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La fusión nuclear no es un fenómeno nuevo. Casi toda la energía disponible en la tierra se deriva de manera directa o indirecta de las reacciones de fusión termonuclear que tiene lugar en el sol. A temperaturas tan elevadas que hay en el centro del sol. Los núcleos de fusionan y liberan cantidades tremendas de energía. Se piensa que la reacción neta principal de la fusión de cuatro núcleos de hidrogeno para producir un núcleo de helio.

Para entender una idea de cuanta energía se libera, reflexiona en esta comparación: al fusionarse, 1 gramo de hidrogeno libera una cantidad de energía equivalente a la que se produce al quemar 17,000 kg de hulla.

Cuando estos núcleos se fusionan para formar núcleos más pesados y estables, se libera enormes cantidades de energía. Este proceso de llama fusión nuclear. Las reacciones nucleares de fusión constituyen la fuente de energía liberada por el sol y por la bomba de hidrogeno. La reacción de fusión que ocurre en el sol implica la combinación de cuatro átomos de hidrogeno y libera cuatro veces más energía por gramo de combustible, que una reacción de fisión.

La bomba de hidrógeno (una bomba de fusión) utiliza una bomba de uranio o plutonio (de fisión) para proporcionar la enorme cantidad de calor necesaria para comenzar la reacción de fusión, la fusión de hidrógeno ordinario tiene lugar con demasiada lentitud, por eso se emplean los isotopos más pesados el intenso calor de la explosión por fisión inicia la fusión de los núcleos de hidrogeno como se puede ver en la figura 4.

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Figura 4 -Bomba de hidrogeno (isotopos)

El uso de la fusión nuclear está resultando mucho más difícil que el desarrollo de la fisión nuclear, porque se requiere temperaturas de 100 millones de grados Celsius, o mayores para que tenga lugar la reacción de fusión, si esto fuera un poco más fácil tendíamos grandes ventajas, el combustible seria barato y casi inagotable y se producen muy pocos desechos radiactivos.

Aplicaciones industriales

La tecnología nuclear es la tecnología que está relacionada con las reacciones de núcleos atómicos de ciertos elementos. Las tecnologías nucleares más destacadas son: la energía nuclear, la medicina nuclear y las armas nucleares. Se han desarrollado aplicaciones desde detectores de humo hasta reactores nucleares, y desde miles de armas y bombas nucleares.

Otras aplicaciones industriales serian pues la exploración petrolera y de gas- El registro de pozos nuclear es usado para ayudar a predecir la viabilidad comercial de pozos nuevos o existentes. La tecnología implica el uso de una fuente de rayos gamma o de neutrones y un detector de radiación que son bajados en el agujero de perforación para determinar las propiedades de la roca que lo rodea, tales como porosidad y litografía.

Construcción de caminos - Medidores nucleares de humedad/densidad son usados para determinar la densidad de los suelos, asfaltos y concretos. Normalmente se usa una fuente de cesio-137.

Otras aplicaciones no solo se dan en México sino en todo el mundo y esto se puede observar más en las plantas de energía nuclear, en estados unidos se han utilizado reactores de fisión nuclear para producir energía eléctrica desde 1957. En 1994 había 110 plantas de energía nuclear autorizadas. Estos reactores permiten utilizar reacciones en cadena controladas para producir grandes cantidades de calor y generar electricidad. Aunque las plantas de energía nuclear emplean las mismas reacciones nucleares que las bombas atómicas. La Central Nuclear de Laguna Verde es la única central nuclear de generación eléctrica con la que cuenta México.

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Figura 5 -Central nuclear de laguna verde

Bibliografía

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