Reacciones Nucleares
Las reacciones nucleares son como bien lo dice la palabra, reacciones (donde se libera energía), en las cuales se altera la composición de los elementos así como también se pueden crear elementos nuevos que no estaban antes.
Para clasificar estas reacciones las podemos dividir en dos grupos: Fisiones nucleares o fusiones nucleares (que aunque suenen parecido no son lo mismo). Las fisiones nucleares son aquellas reacciones donde el núcleo de un elemento se divide en dos o varios pedazos y de esta manera genera nuevos elementos. Las fusiones nucleares en cambio son reacciones donde se unen núcleos y forman un núcleo más complejo.
Es decir en la fisión los núcleos se dividen y forman otros elementos y en la fusión los núcleos de unen y forman un núcleo más complejo. Pero en las dos tipos de reacciones nucleares ocurre lo que antes dijimos un cambio en la estructura del elemento o los elementos. A diferencia de las reacciones químicas donde el producto no presenta el núcleo cambiado y no tiene elementos nuevos.
Vale también aclarar que las reacciones nucleares presentan isótopos que son todos aquellos elementos con átomos que tiene núcleos con igual carga positiva, pero combinada con diferentes números de neutrones y protones.
Para entender de forma más clara aquí hay un esquema que muestra como se produce la reacción nuclear:
Ejemplo de reacción nuclear:
Se ha estudiado bastantes acerca de este fenómeno y se han descubierto futuras aplicaciones para estas reacciones. Entre otras se descubrió que se pueden usar para reemplazar las centrales hidráulicas térmicas, para hacer pilas atómicas, etc. y no sólo para conflictos bélicos y bombas como antes se creía.
Las mejores esperanzas están en la utilización de las reacciones nucleares como nuevas fuentes de energía, ya que el agua que circula por los reactores atómicos como refigerante puede convertirse en vapor y utilizarse en la misma forma que la producida en una caldera para hacer fundionar una maquina a vapor o un generados termoeléctrico.
Fusión Nuclear
En física nuclear, fusión nuclear es el proceso por el cual varios núcleos atómicos de carga similar se unen y forman un núcleo más pesado. Simultáneamente se libera o absorbe una cantidad enorme de energía, que permite a la materia entrar en un estado plasmático.
La fusión de dos núcleos de menor masa que el hierro (en este elemento y en el níquel ocurre la mayor energía de enlace nuclear por nucleón) libera energía en general. Por el contrario, la fusión de núcleos más pesados que el hierro absorbe energía. En el proceso inverso, la fisión nuclear, estos fenómenos suceden en sentidos opuestos.
En el caso más simple de fusión, en el hidrógeno, dos protones deben acercarse lo suficiente para que la interacción nuclear fuerte pueda superar su repulsión eléctrica mutua y obtener la posterior liberación de energía.
En la naturaleza ocurre fusión nuclear en las estrellas, incluido el sol. En su interior las temperaturas son cercanas a 15 millones de grados Celsius. Por ello a las reacciones de fusión se les denomina termonucleares. En varias empresas se ha logrado también la fusión (artificial), aunque todavía no ha sido totalmente controlada.
Sobre la base de los experimentos de transmutación nuclear de Ernest Rutherford, conducidos pocos años antes, Mark Oliphant, en 1932, observó por vez primera la fusión de núcleos ligeros (isótopos de hidrógeno).
Posteriormente, durante el resto de ese decenio, Hans Bethe estudió las etapas del ciclo principal de la fusión nuclear en las estrellas.
La investigación acerca de la fusión para fines militares se inició en los años 40 del siglo XX como parte del Proyecto Manhattan, pero no tuvo buen éxito hasta 1952. La indagación relativa a fusión controlada con fines civiles se inició en el decenio siguiente, los 50, y continúa hasta la fecha.
Las Interacciones Fundamentales
En física, se denominan interacciones fundamentales los cuatro tipos de campos cuánticos mediante los cuales interactúan las partículas. Según el modelo estándar, las partículas que interaccionan con las partículas materiales, fermiones, son los bosones.
Existen 4 tipos de interacciones fundamentales: interacción nuclear fuerte, interacción nuclear débil, interacción electromagnética e interacción gravitatoria. Casi toda la historia de la física moderna se ha centrado en la unificación de estas interacciones, y hasta ahora la interacción débil y la electromagnética se han podido unificar en la interacción electrodébil. En cambio, la unificación de la fuerza fuerte con la electrodébil es el motivo de toda la teoría de la gran unificación. Y finalmente, la teoría del todo involucraría esta interacción electronuclear con la gravedad.
La comunidad científica prefiere el nombre de interacciones fundamentales al de fuerzas debido a que con ese término se pueden referir tanto a las fuerzas como a los decaimientos que afectan a una partícula dada.
