Get Adobe Flash player

Reacción en cadena

Título Actividad:
Reacción en Cadena

Principios a explicar:
Fisión del núcleo atómico, bomba atómica

Material:
1 Bolsa de canicas

Procedimiento:
1. Se harán unos 10 grupos de 4 canicas, separados entre sí por unos 7 u 8 cm.

2. Una vez que se han acomodado, se lanzará a gran velocidad una canica contra uno de ellos, de modo que las canicas del montón salgan disparadas hacia los otros montones, cuyas canicas también se moverán.

Marco Teórico:
Los átomos son las estructuras fundamentales de las que está constituida toda la materia que conocemos y están formados, a su vez, por tres partículas llamadas protones (carga eléctrica positiva), neutrones (carga neutra) y electrones (carga negativa). Los protones y neutrones se encuentran en una compacta estructura central llamada núcleo, mientras que los electrones giran alrededor de éste.
Por lo general los átomos son eléctricamente neutros, contando con el mismo número de protones y de electrones. El número de estas partículas que tienen un átomo determina de que elemento se trata, determinando también todas las propiedades del material. Así mismo los núcleos casi siempre cuentan con el mismo número de protones y de neutrones, que juntos determinan el peso atómico de los átomos de cada elemento. Cuando el número de protones y neutrones no es igual, se dice que se trata de un isótopo.
La fisión del núcleo se presenta cuando, de un mudo u otro, éste se divide; emitiendo energía. Cuando en un espacio de nivel atómico se junta una cantidad de materia suficientemente grande, llamada masa crítica, la fisión se presenta de manera espontánea: los átomos se dividen, emitiendo energía y varios neutrones “rápidos”, que podrán chocar con otros núcleos, que liberarán más energía y neutrones, dando lugar a lo que se conoce como reacción en cadena.
La energía liberada en una reacción en cadena puede ser usada tanto para destrucción bruta como para proveer de energía a una ciudad entera. Sea cual sea el caso, tienen la desventaja de implicar grandes cantidades de radiación que resulta muy nociva para la vida.
En las bombas o plantas atómicas se usan los isótopos uranio 235 y plutonio 239 para iniciar las reacciones. Estos isótopos en concreto resultan útiles para producir energía por fisión, debido a su alta densidad. La desventaja de estos procesos son los deshechos radiactivos que implican.
Un proceso atómico mucho más limpio de producción de energía es la fusión, proceso opuesto a la fisión, que consiste en unir dos núcleos para formar uno, también liberando energía. La desventaja de este proceso es que requiere de una gran energía para iniciarse, en muchos casos más de la que se produce. La fusión se lleva a cabo de manera continua en el Sol, uniendo átomos de hidrógeno para formar helio. Actualmente uno de los retos de la ciencia es encontrar procesos de fusión en frío, que no necesiten tanta energía para iniciarse.

Preguntas:

¿Sabes que es la energía atómica?, ¿Qué opinas de ella?, ¿Para qué sirve?, ¿Sabes como funciona?

Explicación:
De un modo u otro, todos hemos oído hablar de la energía atómica; fuente capaz tanto de proveer de energía a ciudades enteras, como de destruirlas.
Como su nombre lo indica, la energía proviene del interior del átomo, concretamente del núcleo. En el núcleo se encuentran unidas dos partículas, llamadas protones y neutrones, y a la fuerza que las une se le conoce interacción débil.
A pesar de su nombre, la interacción débil tiene fuerza suficiente para vencer la repulsión que ejercen entre sí los protones por tener carga eléctrica del mismo signo. Pues bien, podemos decir que la interacción débil hace que haya mucha energía dentro del núcleo. Cuando se logra dividir el núcleo toda esta energía es liberada.
Para lograr liberar esta energía se usan elementos que son pesados e inestables, como el uranio 235 y el plutonio 239, que son capaces de presentar divisiones del núcleo de manera espontánea; liberando energía y lanzando neutrones rápidos que podrán chocar con otros núcleos y dividirlos, generando una reacción en cadena que generará mucha energía.
En este caso la canica que lanzamos originalmente juega el rol de un neutrón rápido proveniente de un núcleo de uranio o plutonio. Basta con que choque con un núcleo para que las partículas (canicas) de éste lancen contra los otros, generando una reacción en cadena.

Diseño:

Grupo Quark, Miguel García

 

Buscar

          Iniciar Sesión

          Cerrar Sesión