Energia nuclear de enlace

Se llama energía nuclear a toda la energía obtenida de espontáneamente o mediante métodos artificiales durante las reacciones nucleares. Dada su gran potencia, esta energía es luego utilizada para ser transformada en energía eléctrica. La energia nuclear de enlace, según su definición, es la energía necesaria para descomponer un elemento en cada una de sus partes. A nivel físico, la energía de enlace nuclear es la diferencia entre la energía del núcleo y la energía de los protones y neutrones de un elemento. La cantidad necesaria de energía para descomponer el núcleo en protones y neutrones se conoce como energia nuclear de enlace.

La energia nuclear de enlace se libera sólo cuando dos o más partículas se unen por la fuerza de atracción, y forman un sistema unido, sea éste un átomo, una molécula o un núcleo. La energía de enlace nuclear se da por la interacción nuclear fuerte y, al liberarse entre dos partículas, éstas pierden parte de su masa.

Esto significa que, en la unión de dos partículas, la masa obtenida es menor a la masa de las dos partículas individualmente. A pesar de que a nivel másico la energía nuclear de enlace es menor a otras, a nivel energético es mucho mayor. Cuando se habla de energia nuclear de enlace, suelen ocurrir malentendidos, ya que es usual que la gente confunda este tipo de energía con la clásica energía nuclear, empleada en plantas para la obtención de energía eléctrica.

La energia nuclear de enlace es producto de una serie de experimentos relacionados, y la energía resultante tiene pocos usos aprovechables. Los experimentos realizados para su obtención están estrechamente relacionados con la fusión nuclear, pero aún así, la energia nuclear de enlace no se utiliza de forma industrial.

Contrariamente, la energía empleada en las plantas nucleares como combustible o para la obtención de energía eléctrica es la obtenida por medio de la fisión. En química y física, se llama fisión a una reacción nuclear, es decir, que sucede en el núcleo del átomo. Ocurre al dividirse el núcleo en dos o más núcleos pequeños, con otros subproductos. Entre estos subproductos se pueden encontrar neutrones libres, rayos gamma y fragmentos del núcleo del átomo. La fisión es un proceso exotérmico, lo que significa que se liberan grandes cantidades de energía. Genera mucha más energía que cualquier otra reacción química y la energía que se emite, tanto en forma de rayos como de energía cinética, es de temperaturas altísimas, y calienta toda la materia que se encuentre alrededor de donde ocurra la fisión.

Cómo se desarrolla la energia nuclear de enlace

Hay varias formas en las que puede ocurrir la fisión. El más común de éstos es cuando el núcleo es bombardeado por otra partícula, generalmente un neutrón libre. Como venimos explicando, cuando hablamos de energia nuclear de enlace, no podemos dejara de decir que dicho neutrón es absorbido por el núcleo fisionable, el cual se vuelve inestable. Al ser inestables, el núcleo tiende a explotar, dividiéndose en dos o más y liberando así una gran cantidad de energía. Además, pueden incluirse entre los productos de la fisión hasta siete neutrones libres y varios fotones. Hay varios elementos de la tabla periódica que pueden ser utilizados para la fisión, aunque normalmente suele producirse por el Uranio, ya que en el resultado, las cantidades de energía obtenidas son mayores.

Los productos resultados de la fisión dependen únicamente del azar, pero estadísticamente, es más probable encontrar núcleos cuya cantidad de protones y neutrones se acerque a la mitad de los del átomo original. Al suceder la fisión, se libera energía espontáneamente, la cual puede ser recolectada y explotada posteriormente.

Entre los usos más comunes de la energía nuclear de enlace se encuentran la transformación de la misma en energía eléctrica, y también su uso para la propulsión de buques o cruceros. En un pasado, se utilizó ésta energía para la creación de bombas nucleares o bombas de fisión, pero actualmente no se utilizan armas nucleares en los enfrentamientos bélicos. En la unión soviética logró desarrollarse una bomba que combina la fisión y la fusión, pero la misma no ha sido detonada como un arma. Al suceder la reacción en cadena durante la fisión nuclear, puede detonarse también la fusión, que es el proceso inverso a la fisión, en la cual dos núcleos, en vez de ocasionar una explosión, se unen y forman un núcleo más pesado. Ésta reacción es muy similar a la de enlace, ya que en ambas los núcleos se unen.

A diferencia de la energía obtenida por fisión, la energia nuclear de enlace es utilizada en laboratorios como un cálculo para averiguar la cantidad de masa perdida al fusionarse dos partículas. Dicho todo esto, podemos decir cómo hemos mencionado en nuestro sitio, que la energía nuclear de enlace es sin lugar a dudas una de las más complejas.