Combustible nuclear – Química –

A diferencia de otros materiales utilizados como combustible, el combustible nuclear se basa en la fisión (rotura) o fusión (unión) de los núcleos de los átomos de su material constituyente, y no lo quema. Los elementos más comunes utilizados como combustible nuclear (en el proceso de fisión, la fusión aún no está completamente desarrollada) son el uranio 235 y el plutonio 238, variedades conocidas como «enriquecidas», que son bastante raras de encontrar en la naturaleza (las variedades más comunes de estos materiales no tienen la capacidad de auto-sustentarse la fisión en cadena, es decir, la repetición, innumerables veces, del mismo fenómeno, sin necesidad de nueva provocación de fisión, imposibilitando la generación de energía nuclear).

Es precisamente porque estos materiales tienen núcleos más pesados, cuando están en reordenamiento por fisión, que pueden liberar más energía, por lo tanto, su uso en lugar de otros elementos.

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El proceso más utilizado, la fisión, aparece en los años 30, cuando los científicos Otto Hahn y Fritz Strassmann llevaron a cabo el experimento pionero de fisión de uranio en elementos más ligeros. La verdadera importancia de tal hazaña se destacaría con el descubrimiento de la posibilidad de una fisión autosostenida en cadena. En la época de la Segunda Guerra Mundial, la vislumbre de la posibilidad de utilizar la energía nuclear con fines armamentísticos aceleró la investigación, que culminó con el logro práctico de la autosuficiencia por primera vez en 1942, el trabajo de un equipo dirigido por el científico Enrico Fermi, quienes utilizaron a partir del isótopo 235 de uranio, por medio de un reactor, para lograr tal autosuficiencia, también llamado estado «crítico». Poco después, el plutonio también se utilizó para generar combustible nuclear.

El proceso de fusión nuclear no ha alcanzado los mismos avances que el proceso de fisión. Aún no se ha desarrollado un reactor que funcione por períodos relevantes o utilice satisfactoriamente la energía producida. Como el principio detrás de la generación de energía nuclear es la energía producida por el reordenamiento de los núcleos de sus átomos constituyentes, el proceso de fusión buscó utilizar materiales con núcleos más ligeros, a diferencia de lo que ocurre en la fisión nuclear.

En el reactor termonuclear son necesarias partículas de alta densidad, por lo que la posibilidad de choques (consecuentemente fusiones) son elevadas, alta temperatura del material, convirtiéndolo en plasma (estado de materia de alta agitación de átomos donde los núcleos se desprenden de los electrones , formando una especie de pasta sobrecalentada de protones, neutrones y electrones). Todo esto, sumado a un mayor tiempo de confinamiento para la producción de energía nuclear mediante fusión.

Bibliografía:
http://www.fem.unicamp.br/~em313/paginas/nuclear/nuclear.htm

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