Nuevo hallazgo sobre la fisión nuclear: predicen el momento exacto de la ruptura del núcleo
Un hallazgo clave en la física ha revelado cómo se produce la fisión nuclear, un proceso que hasta ahora se pensaba que era aleatorio.
La fisión nuclear es uno de los fenómenos más enigmáticos de la física, esencial en la generación de energía nuclear y en el funcionamiento de las armas atómicas.
En un estudio publicado en la revista Physical Review Letters, un equipo de científicos ha logrado simular por primera vez el momento exacto en el que se produce la fisión, desvelando detalles importantes sobre este proceso que ocurren a una escala extremadamente pequeña.
Este avance no solo cambia nuestra comprensión sobre cómo se divide un núcleo atómico, sino que también podría influir en cómo mejoramos los reactores nucleares y gestionamos los residuos radiactivos.
La fisión nuclear: un proceso de gran impacto
La fisión nuclear fue descubierta en 1939 por Otto Hahn y Fritz Strassmann, y desde entonces ha sido fundamental en la física nuclear. En términos sencillos, la fisión es el proceso en el que un átomo pesado, como el de uranio, se divide en dos o más átomos más ligeros, liberando una enorme cantidad de energía.
A este proceso lo acompaña la emisión de neutrones y rayos gamma. Sin embargo, lo que realmente ha intrigado a los científicos durante décadas es el momento exacto de la “ruptura” del núcleo, el punto crítico donde ocurre la fisión.
El momento clave de la fisión es conocido como el “puente nuclear”. En este momento, el núcleo se deforma y crea una región delgada de materia, un “cuello”, que conecta los dos fragmentos resultantes. Este cuello se va estrechando hasta alcanzar una distancia de apenas tres femtómetros.
El equipo de investigadores liderado por Ibrahim Abdurrahman utilizó simulaciones en tiempo real para estudiar este fenómeno. Esta es la primera vez que se ha logrado observar la ruptura del puente nuclear de forma tan detallada.
Contrario a lo que se pensaba, la ruptura no depende de factores aleatorios ni de otras variables externas, como el modelo que propuso Uli Brosa en 1990. En cambio, este nuevo modelo muestra que la fisión tiene un patrón mucho más predecible.
En el momento de la ruptura del puente, se liberan neutrones a gran velocidad. Se estima que entre el 9% y el 14% de los neutrones generados durante el proceso de fisión se liberan precisamente en esta etapa. Esta liberación violenta de partículas es el resultado de la tensión y la repulsión eléctrica entre los fragmentos del núcleo.
Según los científicos, este proceso sigue un patrón universal de fisión asimétrica, lo que significa que los fragmentos generados no son simétricos, sino que se separan de manera desigual.
Este proceso ocurre en una fracción de tiempo increíblemente pequeña, de aproximadamente 10 elevado a menos 22 segundos. Aunque esta cantidad de tiempo es casi imperceptible a escala humana, es un período crítico para el proceso de fisión y la liberación de energía.
Este hallazgo tiene un gran impacto en cómo entendemos y manipulamos la fisión nuclear. Hasta ahora, la aleatoriedad de la ruptura del puente nuclear había sido un obstáculo para prever de manera precisa cómo se comportarían los materiales nucleares durante una reacción en cadena.
Sin embargo, con este nuevo modelo, los científicos ahora pueden predecir con más certeza el comportamiento de los núcleos durante la fisión.