Escribe Modesto Montoya
En Hiroshima el 6 y en Nagasaki el 9 de agosto de 1945,
Estados Unidos dejó caer las bombas atómicas que desaparecieron centenares de
miles de vidas humanas. Estos hechos opacaron los grandes beneficios que traen
las aplicaciones de la física nuclear.
Antes de la explosión, los científicos del laboratorio Los
Alamos de EE.UU., dirigidos por el físico Robert Oppenheimer, basaban sus
expectativas en deducciones teóricas a partir de un hecho experimental: la
fisión nuclear. En ese período de la historia de la física, poco se conocía
sobre las características del mencionado fenómeno.
En diciembre de 1938, los científicos alemanes Otto Hahn y Friedrich
Strassmann descubrieron que un núcleo de uranio 235 se parte en dos fragmentos
cuando absorbe un neutrón (un núcleo de uranio 235 está constituido por 92 protones
y 143 neutrones). Los fragmentos, que salen expulsado a gran velocidad, son
radiactivos.
En marzo de 1939, el físico Fréderic Joliot y sus
colaboradores descubrieron que los fragmentos emiten neutrones, estos, fisionan
núcleos vecinos de uranio 235, los que, a su vez, emiten otros neutrones, dando
lugar a la reacción en cadena que se manifiesta con una explosión.
Aunque el principio de la explosión nuclear es simple, debe
considerarse una serie de aspectos que complican su aplicación. El uranio 235
debe estar concentrado en un volumen pequeño y en una cantidad (masa crítica)
que aproveche todos los neutrones para que fisionen la mayor parte de núcleos.
En la naturaleza, el uranio, 235 se encuentra en un 0.7%
mezclado con el uranio 238 (99.3%). El enriquecimiento necesario para obtener
el volumen y masa crítica para la explosión, del uranio 235 es la parte más
compleja M proceso. La dificultad reside en el hecho que ambos isótopos (igual
número de protones pero diferente número de neutrones) tienen el mismo
comportamiento químico.
El principio que más se ha usado hasta ahora, para el
enriquecimiento de uranio 235, es la difusión a través de filtros, de ambos
Isótopos. La diferencia de masas favorece la difusión al uranio 235. El método
de difusión requiere de gigantescas plantas enriquecimiento.
Actualmente se usa también el principio de la centrifugación
que aprovecha, también, la diferencia de masas para separar los isótopos de
uranio que giran en una centrifugadora a gran velocidad. Este método requiere
de plantas de talla pequeña.
Se tiene también el método de rayos láser que explota las
pequeñas diferencias entre las disposiciones electrones en torno a los núcleos
de uranio 235 y 238.
Existen otros elementos que se usan como combustible para la
bomba. Entre éstos se tiene él plutonio 239 (94 protones y145 neutrones) que se
producen en determinados tipos de reactores nucleares. Este plutonio viene
mezclado con los diferentes productos de la reacción en el núcleo de los
reactores. Su uso para la construcción de la bomba necesita de una previa
separación.
La fisión nuclear, conocida sobre todo por los terribles
efectos de la bomba atómica, es útil también en los reactores. Estos, de
acuerdo a su uso, pueden clasificarse en, reactores de potencia, como fuente de
energía eléctrica, y en reactores de investigación como fuente de radiación que
tiene múltiples aplicaciones. La fisión no sólo es un fenómeno que se estudia
mejorar sus aplicaciones inmediatas, sino que permite comprender la profunda
naturaleza de materia a niveles ultramicroscópicos.
Su estudio se realiza con poderosos medios técnicos que
ofrecen los propios reactores, así como la electrónica y la informática que
facilitan el procedimiento de millones de eventos de fisión por segundo.
En la historia de la ciencia y de la humanidad, la fisión tiene
importancia crucial que se manifiesta, sobre todo, en la diplomacia del átomo. Sin
embargo, como se ha señalado, sus aplicaciones pacificas son menos
espectaculares pero de gran utilidad en la vida diaria.
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