La fisión nuclear

En la fisión nuclear, el núcleo de un átomo, es decir, su denso centro hecho de protones y neutrones, se divide en fragmentos. Estos fragmentos tienen menos masa combinada que el átomo original, pero la masa no se pierde sino que se transforma en energía según la ecuación de Einstein E = mc² (la energía liberada es igual a la masa «perdida» tantas veces como la velocidad de la luz al cuadrado). A pesar de que sólo se transforma aproximadamente una milésima parte de la masa, ésta se convierte en una cantidad de energía realmente impresionante. La energía que se encuentra en el combustible nuclear es aproximadamente un millón de veces la contenida en una cantidad similar de combustible químico (gasolina, por ejemplo).

La fisión puede producirse de manera espontánea o cuando un neutrón libre golpea el núcleo de un átomo pesado. Cuando el neutrón golpea el núcleo, éste se divide en dos átomos más pequeños y dos neutrones más. A continuación estos neutrones pueden empezar a bombardear otros átomos causando una reacción nuclear en cadena. Cada fisión tarda aproximadamente un milisegundo en suceder. Esto significa que si empezamos con un neutrón libre, después de 10 milisegundos podemos haber creado en torno a 10 000 neutrones y 10 000 reacciones. Esto se denomina una reacción descontrolada y es la base de las bombas nucleares. Las plantas de energía nuclear vigilan las reacciones en cadena y evitan que se descontrolen.

El uranio 235 es el tipo más común de combustible nuclear. Se trata de una forma rara de uranio con 92 protones y 143 neutrones (92 + 143 = 235). El uranio natural tiene un 0,72% de uranio 235 y un 99,27% de uranio 238, una forma más estable compuesta por 92 protones y 146 neutrones que no puede sufrir una fisión. El uranio natural tiene demasiado poco uranio 235, por lo que no se puede utilizar en las plantas de energía nuclear. Incluso si lo bombardeamos con neutrones, éstos tienen problemas para encontrar los núcleos de uranio 235 porque están demasiado dispersos. Además, si tienen la suficiente suerte como para golpear los pocos núcleos que sí pueden sufrir una fisión, hay demasiados pocos neutrones como para empezar una reacción en cadena. Para que se pueda utilizar el uranio natural en una central nuclear hay que enriquecerlo mediante un método bastante complejo hasta dotarlo de entre un 2,5% y un 3,5% de uranio 235. Para poder utilizarse en una bomba es necesario enriquecerlo hasta alcanzar un 90%.