Física · Glosario

¿Qué es Fusión?

Definición 33.16 Física de secundaria · Capítulo 33 — Energía nuclear: fisión, fusión, E=mc2

La fusión es la unión de dos núcleos ligeros en otro más pesado y más fuertemente ligado. La reacción más accesible casa el deuterio con el tritio, los isótopos pesados del hidrógeno (Capítulo 19):

12H+13H24He+01n.{}^{2}_{1}\mathrm{H} + {}^{3}_{1}\mathrm{H} \longrightarrow {}^{4}_{2}\mathrm{He} + {}^{1}_{0}\mathrm{n}.

Ejemplos

Ejemplo 33.17 (D–T, pesada)

Antes: 2.01355+3.01550=5.02905u2.01355 + 3.01550 = 5.029\,05\,\mathrm{u}; después: 4.00151+1.00866=5.01017u4.00151 + 1.00866 = 5.010\,17\,\mathrm{u}; luego Δm=0.01888u\Delta m = 0.018\,88\,\mathrm{u} y E17.6MeVE \approx 17.6\,\mathrm{MeV}, cuatro quintas partes de ella sobre el neutrón — menos que una fisión, pero a partir de cinco nucleones en lugar de 236236: unos 3.4×1014J3.4 \times 10^{14}\,\mathrm{J} por kilogramo de combustible, cuatro veces la fisión. El helio-4 (Ejemplo 33.6) vuelve a ser la ceniza.

Ejemplo 33.21 (La escalera de energías, por kilogramo)

Energía por kilogramo de combustible: carbón, 3.0×107J3.0 \times 10^{7}\,\mathrm{J}; uranio-235 por fisión, 8.2×1013J8.2 \times 10^{13}\,\mathrm{J}; deuterio–tritio por fusión, 3.4×1014J3.4 \times 10^{14}\,\mathrm{J}; conversión total (E=mc2E = mc^2), 9.0×1016J9.0 \times 10^{16}\,\mathrm{J}. Seis órdenes de magnitud separan la química del núcleo — la razón de que un reactor se recargue por camiones y una central de carbón, por trenes enteros.

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