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La fusión nuclear es un proceso del que potencialmente se puede obtener energía a gran escala.

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Mark Oliphant, en 1932, observó por primera vez la fusión de núcleos ligeros (isótopos de hidrógeno). Posteriormente, durante el resto de ese decenio, Hans Bethe estudió las etapas del ciclo principal de la fusión nuclear en las estrellas. 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.

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¿Que es la fusión nuclear?

La fusión nuclear es una reacción nuclear en la que dos núcleos de átomos ligeros, en general el hidrógeno y sus isótopos (deuterio y tritio), se unen para formar otro núcleo más pesado, generalmente liberando partículas en el proceso.

Para que tenga lugar una reacción de fusión, es necesario alcanzar altas cotas de energía que permitan que los núcleos se aproximen a distancias muy cortas en las que la fuerza de atracción nuclear supere las fuerzas de repulsión electrostática. Para ello, se deben cumplir los siguientes requisitos:

Para lograr la energía necesaria se pueden utilizar aceleradores de partículas o recurrir al calentamiento a temperaturas muy elevadas. Esta última solución se denomina fusión térmica y consiste en calentar los átomos hasta lograr una masa gaseosa denominada plasma, compuesta por electrones libres y átomos altamente ionizados.

Asimismo, es necesario garantizar el confinamiento y control del plasma a altas temperaturas en la cavidad de un reactor de fusión el tiempo necesario para
que se produzca la reacción.

También es necesario lograr una densidad del plasma suficiente para que los núcleos estén cerca unos de otros y puedan dar lugar a las reacciones de fusión.

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Se produce naturalmente en las estrellas
En el Sol, la presión extrema producida por su inmensa gravedad genera condiciones propicias para que se produzca la fusión. Las reacciones de fusión producen una cantidad de energía muy elevada —cuatro veces superior a la de las reacciones de fisión nuclear— y pueden ser la base de los futuros reactores de fusión.

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Las centrales nucleares utilizan la fisión nuclear para producir electricidad.

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⚛️ FUSIÓN NUCLEAR ⚛️: QUÉ ES Y POR QUÉ es la ENERGÍA del FUTURO

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Lise Meitner fue una física austriaca, descubridora de la fisión nuclear, un logro por el que su compañero de laboratorio Otto Hahn recibió el premio Nobel en 1944, mientras que ella la había explicado teóricamente en 1939.

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¿Qué es la fision nuclear?

La fisión nuclear se trata de una reacción en la cual un núcleo pesado, al ser bombardeado con neutrones, se convierte en inestable y se descompone en dos núcleos, cuyas masas son del mismo orden de magnitud, y cuya suma es ligeramente inferior a la masa del núcleo pesado, lo que origina un gran desprendimiento de energía y la emisión de dos o tres neutrones.

Estos neutrones, a su vez, pueden ocasionar más fisiones al interaccionar con otros núcleos fisionables que emitirán nuevos neutrones, y así sucesivamente. Este efecto multiplicador se conoce con el nombre de reacción en cadena. En una pequeña fracción de tiempo, los núcleos fisionados liberan una energía un millón de veces mayor que la obtenida, por ejemplo, en la reacción de combustión de un combustible fósil.

Si se logra que solo uno de los neutrones liberados produzca una fisión posterior, el número de fisiones que tienen lugar por unidad de tiempo es constante y la reacción está controlada.

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La energía liberada durante la fisión nuclear se utiliza para generar calor, que a su vez se convierte en energía eléctrica a través de un ciclo termodinámico. Esta electricidad se puede utilizar para alimentar ciudades, industrias y otros dispositivos eléctricos.

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¿Cómo se produce fusión nuclear?

Haciendo chocar átomos livianos con elevados energías cinéticas, lo que significa altas temperaturas.
¿Qué es fisión nuclear?Es la división en dos fragmentos de núcleos de átomos pesados –como el uranio, por ejemplo- en la que se libera energía centenares de millones de veces de la que se libera en una reacción química, como en el caso de la dinamita.
¿En qué condiciones se produce la fisión nuclear?

Cuando un núcleo de uranio 235 absorbe  neutrones térmicos (de baja energía).
¿Existe fusión en condiciones naturales?

En el Sol se produce fusión nuclear de hidrógeno, que es la fuente de la energía que irradia a la Tierra y al Cosmos.
¿Aparte de las militares, cuáles son las aplicaciones pacíficas de la fisión y la fusión nuclear?

La fisión nuclear es usada para construir reactores que convierten la energía liberada en la fisión en energía eléctrica.

Se construye también reactores  que se usan como fuente de neutrones, los que sirven para producir sustancias radiactivas útiles en medicina, agricultura, industria, entre otros campos.

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Conclusión Alondra Aimee Gutiérrez Ramírez:
La energía de fusión nuclear promete ser una fuente de energía limpia y sostenible para el futuro. Aunque aún se encuentra en etapas de desarrollo, la fusión nuclear tiene el potencial de generar grandes cantidades de energía utilizando isótopos de hidrógeno, sin producir emisiones de gases de efecto invernadero ni generar residuos radiactivos de larga duración.

Conclusión Itzel Yaretzi Mendoza Quiroz: La investigación y el desarrollo de la energía de fusión nuclear enfrentan desafíos técnicos y económicos significativos. La creación de las condiciones necesarias para la fusión nuclear controlada y la construcción de reactores de fusión viables a gran escala requieren avances científicos y tecnológicos considerablemente complejos. Además, se necesita una inversión financiera significativa para llevar a cabo investigaciones y construir infraestructuras adecuadas.

Conclusión André Cruz Jiménez:
La energía de fisión nuclear ha demostrado ser una fuente de energía eficiente y estable en el presente. Los reactores de fisión nuclear utilizan isótopos de uranio o plutonio para generar calor, que se convierte en electricidad. A pesar de las preocupaciones sobre la seguridad y la gestión de residuos nucleares, la energía de fisión ha sido utilizada en todo el mundo para satisfacer una parte sustancial de la demanda energética.

Conclusión Emiliano Bautista López:
La seguridad y la gestión adecuada de los desechos radiactivos son aspectos críticos en la energía nuclear, tanto para la fisión como para la fusión. Es necesario desarrollar y aplicar rigurosos estándares de seguridad en la operación de plantas nucleares, así como en el almacenamiento y disposición final de los desechos radiactivos. Además, es importante fomentar la transparencia y la participación pública en el proceso de toma de decisiones relacionado con la energía nuclear, a fin de abordar las preocupaciones legítimas y garantizar la seguridad a largo plazo.

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ELABORADO POR:
EMILIANO BAUTISTA LOPEZ
ANDRE CRUZ JIMENEZ
MENDOZA QUIROZ ITZEL YARETSY
GUTIERREZ RAMIREZ ALONDRA AIMEE