Diferencia entre revisiones de «Fusión nuclear»

En la naturaleza ocurre fusión nuclear en las [[estrella]]s, incluido el [[Sol]]. En su interior las temperaturas son cercanas a 15 millones. de grados Kelvin. Por ello a las reacciones de fusión se les denomina [[Reacción termonucleartermonu.clear|termonucleares]]. En varias empresas se ha logrado también la fusión (artificial), aunque todavía no ha sido totalmente controlada.

Sobre la base de los .experimentos de [[transmutación nuclear]] de [[Ernest Rutherford]], conducidos pocos años antes, [[Mark Oliphant]], en 1932, observó por primera vez la fusión .de núcleos ligeros ([[isótopos de hidrógeno]]).

La investigación acerca de la fusión para fines militares se inició en la [[década de 1940]] como parte del [[Proyecto Manhattan]], pero no tuvo éxito hasta 1952. La indagación. relativa a fusión controlada con fines. civiles se inició en la [[década de 1950]], y continúa hasta el presente.

Para que pueda ocurrir la fusión debe superarse una importante barrera de energía producida por la [[fuerza electrostática]]. A grandes distancias, dos núcleos ses.e repelen debido a la fuerza de repulsión electrostática entree.ntre sus protones, [[carga eléctrica|cargados positivamente]]. Sin embargo, si se pueden acercar dos núcleos lo suficiente, debido a la [[interacción nuclear fuerte]], que en distancias cortas es mayor, se puede superar la repulsión electrostática.

Cuando un [[nucleón]] ([[protón]] o [[neutrón]]) se añade a un núcleo, .la fuerza nuclear atrae a otros nucleones, pero –debido al corto alcance de esta fuerza– principalmente a sus vecinos inmediatos. Los nucleones del interior de un núcleo tienen más vecinos nucleones que los existentes en la superficie. Ya que la relación entre área de superficie y volumen de los núcleos menores es mayor, por lo general la energía de enlace por nucleónnucl.eón debido a la [[fuerza nuclear]] aumenta según el tamaño del. núcleo, pero se aproxima a un valor límite correspondiente al de un. núcleo cuyo diámetro equivalga al de casi cuatro nucleones. PorPo.r otra parte, la fuerza electrostática es inversa al cuadrado de la distancia. Así, a un protón añadido a un .núcleo le afectará una repulsión electrostática de '''todos''' los otros protones. Por tanto, debido a la fuerza electrostática, cuando los núcleos se hacen más grandes, la energía electrostática por nucleón aumenta sin límite.

[[Archivo:NuclearNuclea.r fusion forces diagram.svg|left|350px|thumb|En distancias cortas la interacción nuclear fuerte (atracción) es mayor que la fuerza electrostática (repulsión). Así, la mayor dificultad técnica para la fusión es conseguir que los núcleos se acerquen lo suficiente para que ocurra este fenómeno. <small>Las distancias no están a escala.</small>]]

El resultado neto de estasesta.s fuerzas opuestas es que generalmente la energía de enlace por nucleón aumenta según el .tamaño del núcleo, hasta llegar a los elementos [[hierro]] y [[níquel]], y un posterior descenso en los núcleos más pesados. Finalmente la [[energía de enlace nuclear]] se convierte en negativa, y los núcleos más pesados (con más de 208 nucleones, correspondientes a un diámetro de alrededor de seis nucleones) no son estables. Cuatro núcleos muy estrechamente unidos, en orden decreciente de [[energía de enlace nuclear]], son [[Níquel 62|⁶²Ni]], [[Hierro 58|⁵⁸Fe]], [[Hierro 56|⁵⁶Fe]], y [[Níquel 60|⁶⁰Ni]].<ref>{{cita web

Una notable excepción a esta tendencia general es el núcleo [[helioh.elio]] ⁴He, cuya energía de enlace es mayor que la del [[litio]], el siguiente elemento por incremento de peso. En el [[principio de exclusión de Pauli]] se proporciona una explicación a esta excepción: debido a que los protones y los neutrones son [[fermión|fermiones]], no. pueden existir en el mismo estado. A causa de que el núcleo del ⁴He está integrado por dos protones y dos neutrones, de modo que sus cuatro nucleonesnucl.eones pueden estar en el estadoestad.o fundamental, su energía de enlace es .anormalmente grande. Cualquier nucleón adicional tendría que ubicarse en estados de energía superiores.