QUÍMICA NUCLEAR

 
 

¿Cuáles son las principales diferencias entre los procesos químicos y los nucleares?

En los procesos químicos, los átomos se intercambian electrones para producir nuevas sustancias, sin embargo, en ellos las identidades de los elementos no cambian. Hay el mismo número de átomos de cada elemento antes y después de la reacción química (ecuaciones químicas ajustadas).

Por su parte, los procesos nucleares tienen que ver con cambios en la estructura nuclear no con modificacions en la corteza electrónica, por ello muestran grandes diferencias con los procesos químicos:

- En una reacción nuclear los elementos cambian de identidad

Por ejemplo, en la reacción de fusión de dos núcleos de deuterio (hidrógeno) se obtiene uno de helio.

- Se liberan cantidades de energía que son millones de veces mayores que en los procesos químicos

Un kilogramo de uranio-235 produciría por fisión una cantidad de energía que es 1.800.000 veces superior a la obtenida por quemar 1 kg de gasolina (1 kg de gasolina produciría 4,6 · 107 J).

- Las reacciones nucleares no se ven afectadas por variables como la temperatura o la presión. Tampoco por la presencia de catalizadores

 

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ENERGÍA EN LAS REACCIONES NUCLEARES

Las reacciones nucleares, al igual que las reacciones químicas, vienen acompañadas de un intercambio energético. La diferencia entre ellas estriba en la magnitud que alcanza. De hecho, la energía liberada en las reacciones nucleares es tan grande que se refleja en una pérdida de masa perfectamente mensurable. Esta equivalencia entre masa y energía queda reflejada en la ecuación de Einstein:

E = m c2

Donde m es la masa y c es la velocidad de la luz. Dado el enorme valor de este último parámetro, puede entenderse que pequeñas pérdidas de masa a nivel de nucleones redunde en enormes cantidades eenergía a nivel de moles.

Los cambios de masa también se producen en las reacciones químicas, pero sus valores son tan pequeños que resultan despreciables. Por ejemplo, en la reacción:

o sea: 7,3·10-36g/átomo de carbono. Cantidad que es cientos de millones de veces menor que la masa del electrón. Una pérdida de masa verdaderamente despreciable.

En contraste con ello, en la desintegración beta del C-14 la pérdida de masa es mucho más significativa:

En general, la energía liberada en las reacciones nucleares es 100000 veces mayor que la liberada en las reacciones químicas.

La equivalencia 1 uma = 931 MeV es muy usada para calcular la energía liberada por las reacciones nucleares.