Fusin nuclear 1

Fusin nuclear

Fusin de deuterio con tritio, por la cual seproducen helio 4, se liberan un neutrn y se

generan 17,59 MeV de energa, como cantidad demasa apropiada convertida de la energa cinticade los productos, segn la frmula E = m c2.

En fsica nuclear, fusin nuclear es el proceso por el cual variosncleos atmicos de carga similar se unen y forman un ncleo mspesado. Simultneamente se libera o absorbe una cantidad enorme deenerga, que permite a la materia entrar en un estado plasmtico.

La fusin de dos ncleos de menor masa que el hierro (en esteelemento y en el nquel ocurre la mayor energa de enlace nuclear pornuclen) libera energa en general. Por el contrario, la fusin dencleos ms pesados que el hierro absorbe energa. En el procesoinverso, la fisin nuclear, estos fenmenos suceden en sentidosopuestos.

En el caso ms simple de fusin, en el hidrgeno, dos protones debenacercarse lo suficiente para que la interaccin nuclear fuerte puedasuperar su repulsin elctrica mutua y obtener la posterior liberacinde energa.

En la naturaleza ocurre fusin nuclear en las estrellas, incluido el Sol.En su interior las temperaturas son cercanas a 15 millones de gradosCelsius.[1] Por ello a las reacciones de fusin se les denominatermonucleares. En varias empresas se ha logrado tambin la fusin (artificial), aunque todava no ha sido totalmentecontrolada.

Sobre la base de los experimentos de transmutacin nuclear de Ernest Rutherford, conducidos pocos aos antes,Mark Oliphant, en 1932, observ por primera vez la fusin de ncleos ligeros (istopos de hidrgeno).

Posteriormente, durante el resto de ese decenio, Hans Bethe estudi las etapas del ciclo principal de la fusin nuclearen las estrellas.

La investigacin acerca de la fusin para fines militares se inici en la dcada de 1940 como parte del ProyectoManhattan, pero no tuvo xito hasta 1952. La indagacin relativa a fusin controlada con fines civiles se inici en ladcada de 1950, y contina hasta el presente.

RequisitosPara que pueda ocurrir la fusin debe superarse una importante barrera de energa producida por la fuerzaelectrosttica. A grandes distancias, dos ncleos se repelen debido a la fuerza de repulsin electrosttica entre susprotones, cargados positivamente.Sin embargo, si se pueden acercar dos ncleos lo suficiente, debido a la interaccin nuclear fuerte, que en distanciascortas es mayor, se puede superar la repulsin electrosttica.Cuando un nuclen (protn o neutrn) se aade a un ncleo, la fuerza nuclear atrae a otros nucleones, pero -debido alcorto alcance de esta fuerza- principalmente a sus vecinos inmediatos. Los nucleones del interior de un ncleo tienenms vecinos nucleones que los existentes en la superficie.Ya que la relacin entre rea de superficie y volumen de los ncleos menores es mayor, por lo general la energa deenlace por nuclen debido a la fuerza nuclear aumenta segn el tamao del ncleo, pero se aproxima a un valorlmite correspondiente al de un ncleo cuyo dimetro equivalga al de casi cuatro nucleones.Por otra parte, la fuerza electrosttica es inversa al cuadrado de la distancia. As, a un protn aadido a un ncleo leafectar una repulsin electrosttica de todos los otros protones.

Fusin nuclear 2

Por tanto, debido a la fuerza electrosttica, cuando los ncleos se hacen ms grandes, la energa electrosttica pornuclen aumenta sin lmite.

En distancias cortas la interaccin nuclear fuerte (atraccin) es mayor que la fuerzaelectrosttica (repulsin). As, la mayor dificultad tcnica para la fusin es conseguir que

los ncleos se acerquen lo suficiente para que ocurra este fenmeno. Las distancias noestn a escala.

El resultado neto de estas fuerzasopuestas es que generalmente laenerga de enlace por nuclen aumentasegn el tamao del ncleo, hastallegar a los elementos hierro y nquel,y un posterior descenso en los ncleosms pesados.

Finalmente la energa de enlacenuclear se convierte en negativa, y losncleos ms pesados (con ms de 208nucleones, correspondientes a undimetro de alrededor de seisnucleones) no son estables.

Cuatro ncleos muy estrechamente unidos, en orden decreciente de energa de enlace nuclear, son 62Ni, 58Fe, 56Fe, y60Ni. A pesar de que el istopo de nquel 62Ni es ms estable, el istopo de hierro 56Fe es una orden de magnitud mscomn. Esto se debe a mayor tasa de desintegracin de 62Ni en el interior de las estrellas, impulsada por absorcin defotones.

Una notable excepcin a esta tendencia general es el ncleo helio 4He, cuya energa de enlace es mayor que la dellitio, el siguiente elemento por incremento de peso.En el principio de exclusin de Pauli se proporciona una explicacin a esta excepcin: debido a que los protones ylos neutrones son fermiones, no pueden existir en el mismo estado.A causa de que el ncleo del 4He est integrado por dos protones y dos neutrones, de modo que sus cuatro nucleonespueden estar en el estado fundamental, su energa de enlace es anormalmente grande. Cualquier nuclen adicionaltendra que ubicarse en estados de energa superiores.Tres ventajas de la fusin nuclear son: a) en gran parte sus desechos no revisten la problemtica de los provenientesde fisin; b)abundancia -y buen precio- de materias primas, principalmente del istopo de hidrgeno deuterio (D); c)si una instalacin dejara de funcionar se apagara inmediatamente, sin peligro de fusin no nuclear.En un diseo prometedor, para iniciar la reaccin, varios rayos lser de alta potencia transfieren energa a una pastillade combustible pequea, que se calienta y se genera una implosin: desde todos los puntos se colapsa y se comprimehasta un volumen mnimo, lo cual provoca la fusin nuclear.[2]

Confinamiento electrosttico estable para fusin nuclearComo se puede apreciar en el dibujo de arriba, se basa en circunscripcin total de iones de hidrgeno, confinadoselectrostticamente.Los beneficios de este confinamiento son mltiples: El grosor de la esfera de cobre anula la inestabilidad causada por errores de simetra. La ionizacin del hidrgeno se genera fcilmente por el campo elctrico que absorbe los electrones sin disminuir

la intensidad de ese campo. Se puede obtener un campo elctrico intenso, lo cual evitara fuga de los iones de hidrgeno. La energa necesaria es menor que la consumida por un reactor de fusin que genere un campo electromagntico

para confinar los iones.

Fusin nuclear 3

La fusin nuclear se logra por medio de compresin-descompresin, aumentando o disminuyendo la intensidad delcampo elctrico. Para ello se aumenta o se disminuye la velocidad del generador de electricidad.Como moderador de neutrones se puede utilizar plomo, aunque habra que probar su eficacia. Vase dibujo en esteenlace [3] y aqu [4]

Otros medios Confinamiento inercial Confinamiento magntico Confinamiento por pinzamiento Confinamiento gravitacional

Enlaces externos Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre Fusin nuclearCommons. El tomo y sus reacciones [5]

Ciemat [6]

Laboratorio Nacional de Fusin (Ciemat) [7]

Energa nuclear: el poder del tomo [8](broken link) Fusor [9]

FusionWiki (en ingls) [10]

Notas y referencias[1][1] Qumica. Raymond Chang. McGraw-Hill. New York. 2003.[2][2] Qumica. Raymond Chang. McGraw-Hill. New York. 2003.[3] http:/ / img217. imageshack. us/ img217/ 8444/ dibujoyu. png[4] http:/ / img88. imageshack. us/ img88/ 6016/ copiadedibujo. png[5] http:/ / simplementeeluniverso. blogspot. com. ar/ 2012/ 05/ los-atomos-y-sus-reacciones. html[6] http:/ / www. ciemat. es[7] http:/ / www-fusion. ciemat. es[8] http:/ / www. energia. 4d2. net/[9] http:/ / www. cientificosaficionados. com/ tbo/ fusor/ fusor. htm[10] http:/ / fusionwiki. ciemat. es

El contenido de este artculo incorpora material de una entrada de la Enciclopedia Libre Universal (http:/ /enciclopedia. us. es/ index. php/ Fusin_nuclear), publicada en espaol bajo la licencia Creative CommonsCompartir-Igual 3.0 (http:/ / creativecommons. org/ licenses/ by-sa/ 3. 0/ deed. es).

Fuentes y contribuyentes del artculo 4

Fuentes y contribuyentes del artculoFusin nuclear Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?oldid=72668749 Contribuyentes: -jem-, 2rombos, 3coma14, Acratta, Antur, Anv, Ascnder, Baiji, Biasoli, Carnirasse, Ceixeoida,Cookie, DJ Nietzsche, DerKrieger, Diegusjaimes, Dpeinador, EL Willy, ElectronikWC, Emijrp, Er Komandante, Evanescent, Fanattiq, Fractalside, Francisco Valdez Mendoza, Franciscolasrozas,Ggenellina, Gusama Romero, Gusgus, Helmy oved, Jaskjaskjask, Jkbw, Jonajptt, JorgeGG, Jorjum, Josemiguel93, Joseph Raymond, JuanKarAlves, Julian Mendez, Komputisto, Kved,LINKVERMILION, Lcampospousa, Leonpolanco, Locutus, MadriCR, Makete, Maldoror, Maleiva, Marcelo2891, Mario.raimondi, Marvelshine, Matdrodes, Mcetina, Mercenario97, Milestones,Montgomery, Moriel, Muro de Aguas, Nicadapa, Nioger, Numbo3, Ortisa, Pezespada4, Philmarin, Pompilio Zigrino, Prietoquilmes, Plux, Quijav, RoyFocker, SaeedVilla, Santiperez, Sauron,Savh, Sebrev, Shalbat, Srbanana, Srengel, SuperBraulio13, Taichi, Tano4595, Technopat, Tirithel, Tomatejc, Txentxubros, UA31, Viferico, Vivero, Wedrey, Xamexa, Xenoforme, Xerpa27,Yeza, YoaR, Youssefsan, 257 ediciones annimas

Fuentes de imagen, Licencias y contribuyentesArchivo:Deuterium-tritium fusion.svg Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:Deuterium-tritium_fusion.svg Licencia: Public Domain Contribuyentes: WykisArchivo:Nuclear fusion forces diagram.svg Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:Nuclear_fusion_forces_diagram.svg Licencia: Creative CommonsAttribution-ShareAlike 3.0 Unported Contribuyentes: PanoptikArchivo:Commons-logo.svg Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:Commons-logo.svg Licencia: logo Contribuyentes: SVG version was created by User:Grunt andcleaned up by 3247, based on the earlier PNG version, created by Reidab.

LicenciaCreative Commons Attribution-Share Alike 3.0//creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/

Fusin nuclearRequisitos Confinamiento electrosttico estable para fusin nuclear Otros medios Enlaces externos Notas y referencias

Licencia