Energia nuclear de fision

Toda la energía que es liberada artificial o espontáneamente durante las reacciones nucleares se denomina con el nombre de energía nuclear. Dentro de éste término se engloban dos más, la energia nuclear de fision y de fusión. La energia nuclear de fision es aquella que se obtiene, como lo dice su nombre, mediante la fisión nuclear. La fisión es una reacción nuclear, es decir, que se da dentro del núcleo de un átomo. Ocurre cuando se divide un núcleo pesado en dos o más, liberando así una gran cantidad de energía.

La fisión nuclear es un proceso exotérmico, mediante el cual se liberan cantidades sustanciales de energía, mucho mayores a las liberadas en las reacciones químicas. La energia de fision nuclear se emite en forma tanto de radiación gamma como de energía cinética de los fragmentos involucrados en la fisión. Existen varios métodos para inducir la fisión y así obtener energia nuclear de fision.

Dentro de estos métodos, el más conocido es el del bombardeo, en el cual se bombardea el núcleo de un átomo fisionable con otra partícula, la cual es absorbida por el núcleo, que se vuelve inestable. Al volverse inestable, el núcleo se parte en dos o más pedazos, liberando así la energia nuclear de fision. Generalmente, los productos de la fisión resultan altamente radiactivos, especialmente los desechos. Gracias a los experimentos realizados por Lise Meitner y Otto Hahn, se logró advertir la energía desprendida en la fisión de un núcleo de uranio es de las más altas jamás obtenidas. Dada la obtención de neutrones en cada fisión, permite llevar a cabo una reacción en cadena, logrando que al menos un neutrón fisione un nuevo núcleo de uranio.

La reacción en cadena permite aprovechar los neutrones obtenidos para una nueva fisión, siendo la pérdida de energía casi mínima y la potencia de la energía obtenida cada vez mayor. Durante la segunda guerra mundial, militares alemanes descubrieron el potencial de la energia nuclear de fision y comenzaron a desarrollar una bomba basada en la misma. En 1945 se realizó la prueba de la primera bomba nuclear, llamada Trinity, en el desierto de Alamogordo, la cual demostró una potencia nunca antes vista. El desarrollo de bombas nucleares continuó hasta que, en agosto de 1945 se detonaron dos bombas de energía nuclear de fisión en Hiroshima y Nagasaki. Dichas detonaciones llevaron a la rendición de Japón, finalizando así la guerra.

La energia nuclear de fision como generadora de electricidad

En la década del 40’ se propuso la creación de reactores de fisión no para la creación de bombas, sino para la generación de electricidad. Se creyó, acertadamente, que los reactores podrían servir como substituto del diesel en los submarinos. De ésta manera, comenzó el uso de la energia nuclear de fision para la propulsión de buques, tanto militares como civiles. La fisión en este caso logra una potencia mayor, reduciendo el tamaño de los motores y del almacenamiento de combustible, dando ventajas que ninguna otra técnica logró superar. Los diseños de los reactores de fisión fueron utilizados posteriormente para la generación de electricidad, comercialmente. Aumentando la potencia y cambiando las medidas de seguridad, se logró utilizar la energía nuclear para generar electricidad.

Así como la fisión es un fenómeno que puede ocasionarse de forma natural, si bien no frecuente, en la corteza terrestre, se descubrió un método de obtención de energía nuclear más potente que la fisión, de forma artificial: la fusión nuclear. Ésta energía posee varias ventajas sobre la fisión, comenzando por que el combustible necesario para la misma es abundante y fácil de obtener, así como también los productos obtenidos son estables y ligeros.

Tras la detonación de las bombas en Hiroshima y Nagasaki, la creación de bombas de fisión quedó suspendida, dadas las consecuencias drásticas que aun hoy en día se pagan en Japón. Sin embargo, comenzaron a desarrollarse nuevas armas que, en vez de funcionar por fisión, lo harían por fusión. La bomba de fusión, también llamada bomba de hidrógeno, o bomba H, funciona, a diferencia de la de fisión, por la fusión de dos núcleos atómicos. La potencia obtenida de ésta manera es muchas veces mayor a las de la bomba de fisión, siendo su potencial desconocido aun para el hombre. Las bombas termonucleares son bombas de fisión/fusión/fisión, en las cuales las detonaciones son en cadena y la primera ocasiona la segunda, y así sucesivamente. Mediante estas bombas la fisión es la que causa luego la fusión. Aunque se cree que la fusión es más potente, tan solo el 25% de la energía obtenida es por la fusión, siendo la energia nuclear de fision la que predomina en estas detonaciones.