Diferencia entre fusión y fisión nuclear
Tema: ciencia.
La fusión nuclear une dos núcleos atómicos ligeros para formar uno más pesado y libera energía; la fisión nuclear divide un núcleo pesado en dos más ligeros y también libera energía.
El Sol obtiene su energía por fusión, mientras que las centrales nucleares actuales y las primeras bombas atómicas se basan en la fisión.
Tabla comparativa: fusión y fisión nuclear
| Fusión nuclear | Fisión nuclear | |
|---|---|---|
| Qué ocurre | Dos núcleos ligeros se unen para formar uno más pesado. | Un núcleo pesado se divide en dos núcleos más ligeros. |
| Núcleos típicos | Isótopos de hidrógeno, como el deuterio y el tritio. | Isótopos pesados, como el uranio-235 o el plutonio-239. |
| Condiciones | Temperaturas y presiones extremas, como las del interior de una estrella. | Un neutrón impacta sobre un núcleo pesado inestable. |
| Reacción en cadena | No se sostiene de forma natural en la Tierra. | Sí: cada fisión libera neutrones que pueden provocar nuevas fisiones. |
| Residuos radiactivos | Prácticamente ninguno, en comparación con la fisión. | Genera productos radiactivos que hay que gestionar durante mucho tiempo. |
| Ejemplo | La energía que produce el Sol y las demás estrellas. | Las centrales nucleares actuales y las primeras bombas atómicas. |
Qué es la fusión nuclear
La fusión nuclear une dos núcleos atómicos ligeros, casi siempre isótopos de hidrógeno como el deuterio y el tritio, para formar un núcleo más pesado, normalmente de helio. En el proceso, una pequeña parte de la masa se convierte en una gran cantidad de energía, tal como describe la equivalencia entre masa y energía. Requiere temperaturas y presiones extremas, como las que existen en el núcleo de una estrella, donde la fusión ocurre de forma natural y continua.
En la Tierra, lograr y mantener esas condiciones es muy difícil: la fusión nuclear controlada se investiga como fuente de energía desde hace décadas, pero todavía no existen centrales de fusión comercialmente operativas; la tecnología sigue en fase de investigación y desarrollo.
Qué es la fisión nuclear
La fisión nuclear divide un núcleo atómico pesado e inestable, como el de un átomo de uranio-235, en dos núcleos más ligeros, al ser golpeado por un neutrón. El proceso libera energía y, además, nuevos neutrones que pueden impactar en otros núcleos cercanos y provocar más fisiones: es la reacción en cadena que aprovechan tanto los reactores nucleares como las armas nucleares basadas en este principio.
A diferencia de la fusión, la fisión nuclear es la tecnología que usan las centrales nucleares actuales para generar electricidad, y también la que se empleó en las primeras bombas atómicas, utilizadas con fines bélicos en 1945.
Ejemplos que muestran la diferencia
La luz y el calor que llegan del Sol proceden de la fusión de núcleos de hidrógeno en su interior.
Una central nuclear genera electricidad aprovechando el calor que libera la fisión de átomos de uranio.
Los científicos que investigan la fusión nuclear buscan reproducir en la Tierra, de forma controlada, el proceso que ocurre en las estrellas.
Cuándo usar cada término
- Usa fusión cuando dos núcleos ligeros se combinan para formar uno más pesado, como en el Sol.
- Usa fisión cuando un núcleo pesado se rompe en fragmentos más ligeros, como en una central nuclear.
- Si el proceso implica reacción en cadena y residuos radiactivos de larga duración, se trata de fisión; si imita el funcionamiento del Sol, es fusión.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la principal diferencia entre fusión y fisión nuclear?
La fusión une núcleos ligeros para formar uno más pesado; la fisión divide un núcleo pesado en fragmentos más ligeros. Ambas liberan energía, pero por procesos físicos opuestos.
¿Por qué el Sol usa fusión y no fisión?
Porque está compuesto sobre todo de hidrógeno, un elemento ligero, y en su núcleo se dan las condiciones extremas de temperatura y presión necesarias para que esos núcleos ligeros se fusionen.
¿Qué tecnología es más limpia, la fusión o la fisión?
La fusión genera muchos menos residuos radiactivos de larga duración que la fisión, pero todavía no existe a escala comercial. Las centrales nucleares que funcionan hoy usan fisión.