FISION Y FUSION NUCLEAR

FUSIÓN NUCLEAR

La fusión nuclear es una reacción nuclear en la que dos núcleos de átomos ligeros, en general el hidrogeno y sus isotopos, se unen para funcionar otro núcleo más pesado, generalmente esta unión va acompañada con la emisión de partículas en el caso de núcleos átomos de deuterio se emite un neutrón. Esta reacción de fusión nuclear libera o absorbe una gran cantidad de energía, en forma de rayos gamma y también de energía cinética de las partículas emitidas. Esta gran cantidad de energía permite a la materia entrar en estado de plasma.

Las reacciones de fusión nuclear pueden emitir o absorber energía. Si los núcleos que se van a funcionar tienen menor más que el hierro se libera energía. Por lo contrario, si los núcleos atómicos que se fusionan son más pesados que el hierro la reacción nuclear absorbe energía.

¿QUE DIFERENCIA HAY ENTRE FISION Y FUSION NUCLEAR?

La energía que se encuentra almacenada en el mundo del núcleo de un átomo es liberada por medio de reacciones nucleares. La fisión nuclear es la separación de un átomo pesado en unos núcleos más pequeños, mientras que la fusión nuclear es la combinación de núcleos para crear uno más grande y pesado. A consecuencia de esto, se absorbe o se libera energía.

Una de los principales usos de la FN es la industria bélica que cuenta con el apoyo político y económico de los gobiernos más poderosos del mundo. La industria armamentística, que no conoce la palabra crisis, saca pecho en medio de un contexto geopolítico marcado por la inestabilidad y los nuevos conflictos armados. La industria de la guerra nunca gozo de tanto poder como el que tiene actualmente.

LA ENERGIA LIMPIA

La energía limpia es un sistema de producción de energía con exclusión de cualquier contaminación o la gestión mediante la que nos deshacemos de todos los residuos peligrosos para nuestro planeta. Las energías limpias son aquellas que no generan residuos. La energía limpia es aquella que en el pleno desarrollo en vista de nuestra preocupación actual por la preservación del medio ambiente y por la crisis de energías agotables como el gas o el petróleo.

EL  PROYECTO INTERNACIONAL ITER

El proyecto Reactor Termonuclear Experimental Internacional (ITER, por sus siglas en inglés) busca producir energía eléctrica con fines de uso comercial a través de la fusión nuclear.  Actualmente las centrales nucleares utilizan la fisión para lograr energía. Este proceso consiste en hacer incidir neutrones sobre un núcleo pesado para que este se divida en dos. En este principio están basados los 436 reactores nucleares que funcionan en todo el mundo y que producen el 17 % de la electricidad que se consume mundialmente.  Por el contrario, la fusión nuclear es la reacción en la que dos núcleos muy ligeros se unen para formar uno más pesado y estable. En este caso se genera cuatro veces más energía que en la fisión, además no contamina tanto, pues elimina el peligro de los residuos radioactivos.

INTERÉS ACADÉMICO EN LAS UNIVERSIDADES COLOMBIANAS

En este momento, en el Departamento de Física de la Universidad Nacional existe un Grupo en Física Nuclear y otros que trabajan en áreas de investigación que planean participar en esta iniciativa. Para los profesores Fabio Sierra, de la Facultad de Ingeniería, y Jairo Rodríguez y Diego Milanés, del Departamento de Física, este proyecto es muy interesante por las expectativas que generen los desarrollos que se están produciendo y que a la comunidad universitaria le interesan.  “El Grupo de Física Nuclear está muy interesado en este tema, de hecho se está realizando una escuela a nivel internacional y se están discutiendo algunas políticas en torno a reactivar la investigación sobre energía nuclear en Colombia”, expresaron los físicos. Desde la U.N., la forma de contribuir es a través de grupos de investigación, participación con estudiantes, colaboraciones e intercambio de profesores y estudiantes.

LA BOMBA DE HIDRÓGENO

En diciembre pasado, Kim Jong-Un primer ministro de Corea del Norte, había declarado que su país estaba listo para "detonar de forma autosuficiente una bomba atómica y una bomba de hidrógeno" la bomba de hidrógeno, o "Bomba H", es el arma más poderosa actualmente disponible en el planeta.  De hecho, hasta la fecha, ninguna explosión ha superado la potencia de la "Bomba del Zar", una bomba de hidrógeno de 50 megatones, el equivalente a 50 millones de toneladas de TNT, probada por la Unión Soviética en octubre de 1961.  Esta bomba fue unas 3.000 veces más poderosa que la bomba atómica lanzada sobre Hiroshima el 6 de agosto de 1945, la primera de la historia jamás empleada en un conflicto bélico. 50 megatones es una potencia 100 veces superior a lo que, según el profesor Grosse Perdekamp, se considera el límite alcanzable con el proceso de fisión nuclear empleado para las bombas nucleares más convencionales: 500 kilotones, el equivalente a 500.000 toneladas de TNT.

FISIÓN Y FUSIÓN

La diferencia técnica básica es que en el proceso de fisión de las llamadas bombas atómicas, como las de Hiroshima y Nagasaki, los núcleos de los átomos de sustancias como el uranio 235 o el plutonio 239 se dividen en átomos más pequeños para liberar energía. Los científicos nucleares solo han logrado realizar el proceso por un número limitado de veces, lo que significa que la energía que puede liberarse tiene un límite: los 500 kilotones.  En cambio la fusión, el proceso clave detrás las bombas de hidrógeno, es un proceso inverso: los núcleos de los átomos de unos componentes del hidrógeno –deuterio y tritio– se unen para formar núcleos más grandes. Y este proceso puede realizarse infinitas veces, por lo que teóricamente no hay límites en la potencia que se puede alcanzar. Sin embargo, en la práctica las armas de este tipo por lo general no sobrepasan el megatón de potencia, pues una explosión mayor rara vez es necesaria desde un punto de vista estratégico militar; a partir de cierto punto no tiene sentido destruir un lugar completamente y resulta más efectivo bombardear otra ubicación. Entonces en lugar de una bomba inmensa es más efectivo tener varias bombas de menor potencia.

Quiénes tienen la bomba

1952: la primera prueba de EE.UU. de una bomba H es en el atolón Enewetak, en las Islas Marshall.

1953: la Unión Soviética pone a prueba su propia bomba H en el centro de Siberia.

1957: se detona exitosamente la primera bomba de hidrógeno de Reino Unido sobre Isla de Navidad.

1967: China detona su primera bomba H en Malan, región de Xinjiang.

1968: Francia pone a prueba su primer dispositivo termonuclear sobre el atolón Fangataufa, en el Pacífico Sur.

1998: India lleva a cabo pruebas en la base Pokhran en Rajasthan y afirma haber hecho explEE.UU., Rusia, China, Reino Unido y Francia son conocidos como el "club nuclear" y han admitido que realizan pruebas de armas termonucleares y contar con un arsenal nuclear.

Las tres exrepúblicas soviéticas de Bielorrusia, Ucrania y Kazajstán renunciaron voluntariamente a sus arsenales nucleares y los enviaron de vuelta a Rusia.

Sudáfrica tenía seis bombas atómicas durante la era del apartheid, pero más tarde las desarmó.

India ha probado bombas atómicas y afirma haber llevado a cabo una prueba de bomba H. Pakistán respondió con sus propias pruebas.

Se cree que Israel tiene un programa de armas nucleares muy reservado, pero no se ha confirmado ni desmentido esta posibilidad desde fuentes oficiales.

Corea del Norte realizó pruebas con bombas atómicas y ahora afirma que ha probado una bomba H.otar un artefacto termonuclear

ENERGÍA NUCLEAR EN COLOMBIA

Aunque pocos lo saben en el corazón de Colombia funciona a la vista de todos los bogotanos, que transitan cerca de él, sin siquiera saber su nombre o percatarse de su existencia, cerca de la llamada Ciudad Blanca, entre la calle 26 y la Universidad Nacional, en la sede CAN de Servicio  Geológico  Colombiano  INGEOMINAS, en la Carrera  50         número  26 – 00, bloque F.  Está instalado en el instituto de asuntos nucleares y está a cargo del Ministerio de Minas y Energía. Sus instalaciones no están protegidas contra misiles ni está enterrada bajo un sarcófago de concreto,  puesto que a diferencia de reactores  nucleares del primer mundo, como el del accidente de Fukushima- Japón en 2011, este reactor sólo sirve con fines investigativos y no con propósitos energéticos.

En 1998, estaban seguros que no volvería a entrar en operaciones; el reactor nuclear  IAN-R1, que una vez fue entregado por Estados Unidos a Colombia durante la guerra fría; tuvo que volver a encenderse  en el 2005. El reactor fue obtenido gracias a un acuerdo  que se firmó con Estados Unidos, para el desarrollo de proyectos nucleares con fines pacíficos en 1955 y aceptado  en 1960, por el  (OIEA) Organismo Internacional de Energía Atómica.  En 1965, el reactor fue entregado a los colombianos. En enero de ese año inició sus actividades con una potencia de 10 Kw( kilovatios) y al  año se modificó para que trabajase con una potencia de 20 Kw( kilovatios) y un máximo de 30 Kw.  Fue el 31 de marzo de 1998,  cuando se decidió cerrar el proyecto, luego de que el entonces presidente Ernesto Samper liquidara el Instituto de Ciencias Nucleares y Energías Alternativas , a cargo del cual se encontraba el aparato, pero su total desmantelación tenía un costo de 12 millones de dólares de aquella época, por lo que se dejó suspendido.

Durante el gobierno de Álvaro Uribe Vélez, se volvió a reactivar debido a que el precio de mantenerlo inactivo, era mayor a cuando funcionaba. Costaba siete veces más mantenerlo en suspensión que mantenerlo activo.  Sin embargo, la razón principal que dio el ex mandatario, se debió a una advertencia sobre los peligros  de los desarrollos nucleares de algunos países vecinos hace cinco años, después de que sus asesores militares confundieran una fábrica de bicicletas en Venezuela con un reactor nuclear.

El reactor de tipo Triga, es uno de los más pequeños del mundo. Inicialmente, era un núcleo de placas de Uranio 235. Luego, en 1998, fue cambiado por barras de Uranio 235, pero con un enriquecimiento más bajo del 20%. En su parte más visible, es un cilindro que tiene 5.25 metros de profundidad, 2 metros de diámetro y 6 milímetros de espesor; es de acero inoxidable y está rodeado de una estructura de concreto en forma de hexágono. Está lleno de agua destilada y desmineralizada y no es lo que en nuestro país llamaríamos una piscina, pero así le dicen los científicos. Parece un enorme procesador de alimentos aunque las sustancias que agita en su interior son mortales.

El reactor está compuesto básicamente por una consola de control, la piscina principal, sistema de purificación y enfriamiento de agua, sistemas de seguridad radiológica y sistemas auxiliares de seguridad física de la instalación. El  mantenimiento de este  reactor nuclear cuesta unos  $500 millones de pesos anuales y se usa para producir sustancias que ayudan a verificar el contenido y la calidad del oro y el carbón en la industria minera; para producir isótopos radiactivos para la industria médica y farmacéutica; y,  también, en el campo de la geología, para detectar fugas en las represas de las centrales hidroeléctricas. Para su nueva actividad, el Ministerio invirtió más de $300 millones (105.000 euros) para su mantenimiento y a los cuales se añadieron $2.600 millones (908.000 euros) para el cambio de uranio. Después del desastre nuclear ocurrido en marzo del 2011 en Fukushima, es común que las personas se preocupen de contar con esta planta de energía nuclear en la ciudad. Cuando se pregunta sobre esto al director del programa nuclear, Jaime Sandoval, el asegura que el sistema es altamente sensible y en caso de sismo, se apagará automáticamente. Además, las sustancias que se trabajan en el reactor, como uranio e hidruro de sirconio. Pero no representan ningún peligro porque están a temperatura ambiente (entre los 15 y los 22 grados) y para ser amenaza, tendría que estar a miles de grados, como en los grandes reactores nucleares del mundo. Igualmente, recalca que el reactor de aquí está con fines íntimamente ligados a la investigación, mientras que en Fukushima ya es una gran central energética nuclear.

Todo el sistema de este artefacto está pensado con el fin de aportar a la ciencia y evitar, a toda costa, que se dañe a los ciudadanos y al medio ambiente. Es por eso que se mejoró para que no hubiese emisiones de sustancias peligrosas y que se suspenda en caso de que ocurra algún siniestro natural o provocado por agentes externos.

Jaime Sandoval, asimismo espera que en el 2025 el país opte por mejorar este reactor para que sea fuente  de electricidad, y lo use para solucionar el problema energético que hay en el país.

Maryori Alzate Ramirez

Dylan Zuluaga

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https://www.youtube.com/watch?v=JXiGB__Ov7w