Secundaria Dudas sobre fission y radiactividad

[john500]

Hola
cuando en la bomba atomica se genera la fission del uranio, como le hacen los fisicos para fisionar el uranio?
Porque el uranio emite particulas alfa y no Gamma?

[ZYpp]

Re: Dudas sobre fission y radiactividad

Lo explicaré un poco por encima, ya que el asunto tiene mucho donde profundizar.

La radiación "mortal" de la bomba nuclear no es alfa. La radiación alfa, aunque muy ionizante, tiene muy poco poder de penetración. Esto se debe a que ioniza unos cientos de miles de partículas en poco recorrido, así que no es capaz de atravesar ni si quiera un papel. De hecho ya en el aire pierde toda su "energía". En la fisión, lo que se hace es dividir un núcleo atómico en dos o más núcleos más ligeros, entre ellos núcleos de helio 4 (partículas alfa).
La radiación gamma, aunque menos ionizante, tiene alto poder de penetración. Sin embargo la generación de radiación gamma se debe fundamentalmente a la "pérdida de energía" de átomos excitados, que buscan ser lo más estables posible, así como la aniquilación de pares partícula-antipartícula. En la explosión, por lo general, se emiten rayos X, que son menos enérgicos que los gamma.
Ahora viene la parte peliaguda: La radiación mortal de la bomba nuclear es radiación neutrónica. No son ni partículas alfa, ni beta, ni gamma. Son neutrones de alta energía que se irradian en todas direcciones, y debido a que son las únicas partículas sin carga eléctrica tienen un poder de penetración enorme ya que no son frenadas por las nubes electrónicas de los átomos: Impactan directamente contra los núcleos atómicos consiguiendo la ruptura de los mismos.

[john500]

Re: Dudas sobre fission y radiactividad

Pero en la bomba segun yo, Dividen el uranio lanzandole neutrones. De donde salen esos neuteones que utilizan para dividir el atomo?

[Julián]

Re: Dudas sobre fission y radiactividad

Una cosa es la radiación y otra cosa es una reacción de fisión en cadena.

El uranio es un material radiactivo, como muchos otros, esto quiere decir que en estado natural libera radiación espontáneamente ya que su núcleo es muy inestable por lo que se desintegra en un núcleo más liviano emitiendo radiación alfa, beta y gamma que esta en todos los procesos nucleares. Esto no quiere decir que todo atomo de uranio emite radiación enseguida y se convierte en un material más liviano, pero no se bien los tiempos pero por ejemplo un gramo de uranio en un cierto intervalo de tiempo va produciendo radiación y decayendo.

Otra cosa es una reacción de fisión en cadena producida a voluntad. No sirve esperar a que los núcleos de uranio se desintegren espontaneamente porque de a poquitos van decayendo. Por ejemplo se desintegra uno, emite radiación y neutrones pero como fue solamente uno es muy dificil que esos neutrones choquen con otros núcleos. En cambio si se bombardean con muchos neutrones, estos desestabilizaran a muchos núcleos que decaerán (no espontaneamente) y se producirá una reacción en cadena

[john500]

Re: Dudas sobre fission y radiactividad

Pero de donde sacan los fisicos los neutrones que usan para fissionar el Uranio?

[Julián]

Re: Dudas sobre fission y radiactividad

La verdad que no tengo ni idea, físico nuclear no soy ni se bien como es el mecanismo. Lo que sé, que es por lo que he leido a nivel divulgatorio es lo que ya te expliqué anteriormente. Pero si nos ponemos a pensar, ¿donde están los neutrones?, pues en los nucleos atómicos, de ahí los deben sacar mediante algún proceso. No los van a inventar de la nada no?

[Mossy]

Re: Dudas sobre fission y radiactividad

Aquí tienes un artículo interesantísimo si te gustan estas cosas. Merece la pena leerlo todo, si te gusta, pero si no, más o menos en el centro del artículo tienes una animación de cómo funciona (al menos la bomba que explotó en Nagasaki), y luego todos los efectos que ocurren y partículas que se emiten. Muy chula.

http://lapizarradeyuri.blogspot.com....a-nuclear.html

[ZYpp]

Re: Dudas sobre fission y radiactividad

Mossy, esa página tiene alguna que otra cosa mal en la explicación, pero bueno para tener una idea global está bastante bien.

Respondiendo a "de dónde salen los neutrones", si no te lo has mirado ya, salen de una fuente neutrónica que acompaña al material fisible. Normalmente las fuentes neutrónicas son berilio-polonio o deuterio-tritio. Te copio de un trabajo que tuve que hacer para Física Nuclear:

-Fuente neutrónica de Berilio/Polonio
En este método se utiliza Berilio junto con un fuerte emisor de partículas alfa colocados dentro de la esfera hueca de material fisible, llamado pozo de fisión. La emisión de neutrones comienza cuando el emisor de partículas alfa se mezcla con el Berilio. Como emisor de partículas alfa se utiliza el Polonio, ya que prácticamente no emite rayos gamma, lo que podría provocar la emisión de neutrones del Berilio.
Durante el tiempo antes de la reacción, el emisor de partículas alfa debe de permanecer fuera de contacto con el Berilio, ambos elementos se encuentran en forma sólida, situados en una esfera con varias capas. Cuando se activan los explosivos que comprimen la esfera de material fisible, la onda de choque también comprime esta esfera, mezclando los dos elementos y produciéndose la emisión de neutrones.
Este método se usó en los primeros diseños de bombas atómicas, quedando en la actualidad obsoleto.
-Gas de deuterio-tritio
Este diseño es el que se emplea en las bombas de fisión impulsadas por fusión. En vez de utilizar una bola de Berilio/Polonio solido se insertan unos gramos de deuterio y tritio dentro del pozo de fisión en forma de gas. La temperatura y presión que se alcanzan al comprimirse la esfera debido a las ondas causadas por los explosivos es suficiente para que alguno de los átomos de deuterio y tritio fusionen. El número de átomos que fusionan es muy bajo, ya que para causar una fusión en masa sería necesaria una temperatura y presión más elevada, pero es suficiente como para que en la reacción se produzcan algunos neutrones muy energéticos que causen la fisión.
La fusión no es el fin último en este tipo de bomba, ya que la energía liberada por fusión frente a la liberada por fisión es ínfima, pero sí que causa un incremento del rendimiento de la bomba espectacular, lo que ha causado que todas las bombas nucleares de fusión sean impulsadas por fisión.
Saludos.