Trabajos

Mujeres en Fisica y Quimica 

  • Fisión nuclear

- ¿Qué es la fisión nuclear?

En química y física, fisión es un proceso nuclear, lo que significa que tiene lugar en el núcleo del átomo. Consiste en la ruptura de un núcleo pesado en dos fragmentos mas ligeros y gran desprendimiento de energía.

- ¿Qué es una reacción en cadena?

  • Una reacción en cadena ocurre como sigue: un acontecimiento de la fisión ocurre, lanzando 2 o más neutrones como subproductos. Estos neutrones se escapan en direcciones al azar y golpean otros núcleos, incitando a estos núcleos para experimentar la fisión. Puesto que cada acontecimiento de la fisión lanza 2 o más neutrones, y estos neutrones inducen otras fisiones, el proceso se construye rápidamente y causa la reacción en cadena. El número de los neutrones que se escapan de una cantidad de uranio depende de su área superficial. Solamente los materiales fisibles son capaces de sostener una reacción en cadena sin una fuente externa de neutrones.
  • ¿Para qué se emplea la fisión nuclear?
  • La Fision Nuclear controlada se utiliza para obtener energia en las centrales nucleares.
  • La Fision Nuclear no controlada constituye la bomba atomica 

o Muy rara vez, un núcleo fisionable experimentará la fisión nuclear espontánea sin un neutrón entrante.

o Inducir la fisión es más fácil en los elementos cuanto más pesado, mejor. La fisión en cualquier elemento más pesado que el hierro produce energía, y la fisión en cualquier elemento más liviano que el hierro requiere energía. Lo contrario también es verdad en las reacciones de fusión nuclear - la fusión de los elementos más livianos que el hierro produce energía, y la fusión de los elementos más pesados que el hierro requiere energía.

o Los elementos más frecuentemente usados para producir la fisión nuclear son el uranio y el plutonio. El uranio es el elemento natural más pesado; el plutonio experimenta desintegraciones espontáneas y tiene un período limitado. Así pues, aunque otros elementos pueden ser utilizados, estos tienen la mejor combinación de abundancia y facilidad de la fisión.

- ¿Qué efectos puede tener una bomba de fisión nuclear?

Las bombas convencionales causan solamente un efecto destructivo provocado por la onda de choque, mientras que las nucleares tienen muchos, siendo cinco los principales:

Radiación nuclear inicial: la altísima temperatura y la elevada presión que se genera en el interior de la explosión emiten radiación en todas las direcciones. Esta se compone de rayos alfa, beta y gamma, que son una forma de radiación electromagnética de alta energía que puede causar la muerte sin que el individuo se de cuenta de que ha sido irradiado. Una explosión de un megatón (de tamaño estándar) mataría a todo ser humano en 15 km. a la redonda que se encontrase al aire libre.

Las partículas alfa son idénticas a un núcleo de helio, son las que mas larga vida tienen, unos mil años, pero su poder de penetración en la materia es poco, por tanto son las menos peligrosas ya que los que son irradiados por ellas suelen estar cerca del punto cero, y por tanto ya no han de preocuparse por la radiación. Con 45 cm. de tierra se consigue reducir la radiación veinte veces.

Las partículas beta penetran más, siendo suficiente 38 cm. de pared de ladrillo para reducir a un quinto la radiación (una pared moderna ya espesa se compone de 1 pie de ladrillo más cámara más aislante más ladrillo hueco y yeso, que suele quedarse en los 37 cm.). Los de más poder de penetración son las gamma, y por tanto los más peligrosos ya son los que se introducen en los refugios nucleares aún con grandes espesores de hormigón. La única protección eficaz es la de interponer grandes masas de material, mejor cuanto más denso, siendo el ideal el plomo, ya que pasa por los materiales como la luz por una tela, si esta es mas densa mayor cantidad de chocará con ella y no la traspasará. Para reducir la dosis a un veinteavo se precisan 30 cm. de hormigón armado.

  • Pulso electromagnético:

La intensa actividad de los rayos gamma genera mediante inducción una corriente de alto voltaje sobre antenas, vías férreas, tuberías... , que destruye todas las instalaciones eléctricas de una amplia zona si la explosión se efectúa a gran altura. Una detonación de muchos kilotones a 200 km. sobre Omaha (Nebrasca) destruiría todos los circuitos eléctricos integrados de toda Norteamérica y parte de Méjico y Canadá. Ante el riesgo de una detonación nuclear es conveniente alejarse de líneas eléctricas y vías férreas, ya que la corriente inducida puede electrocutarnos.

  • Pulso térmico:

Al expandirse la bola de fuego el aire circundante absorbe energía en forma de rayos X y la irradia en forma de una luz cegadora y un intensivo calor. Una bomba de 20 Megatones produciría una intensa luz durante 20 segundos y causaría quemaduras de segundo grado a cualquier persona expuesta a 45 Km. de distancia.

  • Onda de choque:

La rápida expansión de la bola de fuego genera una onda de choque como cualquier explosión, pero de una potencia muy superior, ya que puede aplastar o barrer edificios dañándolos muy seriamente o destruyéndolos por completo, ya que más que "empujar" por su duración lo que hace es estrujar. Una bomba de 20 megatones no dejaría en un radio de 20 Km. más que escombros, sólo se salvarían las cimentaciones y construcciones enterradas.

  • Primera lluvia radiactiva o lluvia radiactiva local:

Una explosión de 20 megatones aras de suelo produciría un cráter de 183 m. de profundidad, la elevada temperatura vaporiza todo lo que se encuentra dentro de la bola de fuego, todo se funde con los materiales radiactivos de la fisión o fusión y se eleva con el hongo para luego precipitar en forma de finas cenizas. Esto ocurrirá durante las 24 h. siguientes a la explosión y afectará a una región más o menos amplia para una misma potencia, según la climatología. El fenómeno se amplia considerablemente si la detonación se produce cerca del suelo. La energía liberada por esta lluvia es de un 5% del total, aunque no se suele considerar al indicar la potencia de un arma nuclear.

Estos son los denominados efectos primarios que no son los más destructivos; los denominados secundarios, como incendios en masa que acabarían con los pocos supervivientes y matarían a más que el pulso térmico y la onda de choque. Además, caso de que se lanzaran muchas bombas nucleares sus efectos secundarios serían mucho más graves que la suma de ellos por separado, afectando a la totalidad del planeta y la biosfera, a estos se les denomina efectos globales secundarios, producidos por unos 10.000 megatones mínimos para considerar un holocausto como tal.

El primero de estos efectos es que la radiactividad liberada en caso de holocausto penetraría en todos y cada uno de los seres vivos (y en el mar, la tierra y el aire). Mientras que en dosis altas (según la especie) produciría la muerte, en otras más bajas los efectos serían de lo más variados (mutaciones, esterilidad...)

El segundo sería que los materiales impulsados por las detonaciones se elevarían hasta la troposfera donde ocultarían la luz del sol durante meses o años, haciendo bajar la temperatura de la tierra y alterando la fotosíntesis de los vegetales y el plancton marino: sería el famoso invierno nuclear. Además estos materiales radiactivos irían cayendo durante meses o años convirtiéndose en una lluvia radiactiva global que, aún con menos dosis radiactiva que una lluvia provocada por una bomba, sería global. Entre los trescientos productos radiactivos algunos son inofensivos a las pocos segundos u horas, pero otros son perjudiciales durante miles o millones de años. Ese 5% de energía liberada por la lluvia radiactividad en una bomba es poco, pero en los 10.000 megatones de un holocausto suponen ya 500 megatones que irán "estallando" durante miles de años después de la catástrofe.

El tercero sería una reducción en la capa de ozono producida por el óxido de nitrógeno generado por las bolas de fuego, de modo que la radiación solar que llegase a la tierra sería mortal. Un 70% del ozono desaparecería en el hemisferio norte y un 40% en el sur, siendo necesarios 30 años para recuperar su estado normal.

Han de existir muchos más efectos de los conocidos; sin embargo, debido a la complejidad del planeta es posible que nunca los descubramos todos, ya que la única manera de conocerlos es que ocurran, pero entonces estaríamos muertos...