¿Qué es una reacción nuclear?

Una reacción nuclear es un proceso que ocurre cuando el núcleo de un átomo pierde partículas subatómicas en la medida en que sus propiedades se alteran. El átomo original de un elemento que sufre una reacción nuclear puede convertirse en un isótopo diferente, o variedad, del mismo elemento o puede convertirse en un elemento completamente diferente. Las reacciones nucleares están estrechamente relacionadas con la radiación en general, que puede ocurrir espontáneamente fuera de una reacción. La radiación simplemente describe el proceso de energía o artículos emitidos desde un átomo u otra partícula. El término reacción nuclear, sin embargo, generalmente se refiere específicamente a una situación en la que los núcleos de dos átomos colisionan y alteran las propiedades de al menos uno de los núcleos.

Una reacción nuclear puede ocurrir en muchas formas diferentes, cada una con resultados considerablemente diferentes. En una reacción de fisión, una partícula grande ya menudo inestable, ya sea espontáneamente o como resultado de una colisión, se divide en dos partículas diferentes. Lo contrario ocurre en una reacción nuclear de fusión: dos partículas más pequeñas colisionan y sus núcleos se combinan para formar una partícula más grande. Las reacciones de fusión ocurren naturalmente en las estrellas, pero la mayoría de los intentos humanos para controlarlas de manera efectiva y eficiente han fallado. En una reacción de espalación, se golpea un núcleo con suficiente impulso para desalojar varios neutrones o protones, reduciendo así el peso atómico de la partícula.

Las reacciones nucleares de fisión se utilizan en reactores nucleares para producir energía utilizable. Las partículas inestables colisionan y se separan, generando una cantidad significativa de energía cinética y térmica. Esta energía puede ser cosechada por el reactor nuclear y utilizada para las preocupaciones humanas. Existe un interés significativo en el uso de reacciones de fusión para generar energía, ya que tienden a liberar una cantidad considerable de energía. Desafortunadamente, las reacciones de fusión son extraordinariamente difíciles de controlar: ocurren naturalmente en las condiciones de alta presión y alta energía presentes en las estrellas, y tales condiciones son muy difíciles de replicar.

Hay varios tipos diferentes de partículas que se emiten comúnmente desde los núcleos durante una reacción nuclear. Las partículas alfa son esencialmente las mismas que los núcleos de los átomos de helio y están compuestas por dos neutrones y dos protones unidos entre sí. Las partículas beta son simplemente electrones; Tienen una masa mucho menor y una carga negativa. Los neutrones también se liberan en reacciones nucleares; son muy penetrantes porque tienen una carga neutral, por lo que hay pocas fuerzas que les impiden pasar a través de diversas sustancias, incluida la piel humana. Los rayos gamma son rayos que salen del núcleo en forma de energía pura; También son muy penetrantes y pueden atravesar casi cualquier cosa debido a su masa inexistente y carga neutra.