Los átomos están formados por un grupo de protones y neutrones en el medio (el núcleo), y los electrones “orbitan” el núcleo a distancia (en realidad no orbitan, su existencia es más etérea, son más como las ondas de vibración que viaja a través de una campana después de sonar).
Los elementos radiactivos emiten algún tipo de radiación, que puede ocurrir de diferentes maneras: pueden emitir fotones, neutrones, partículas beta (positrón, la antipartícula del electrón) o partículas alfa (un núcleo de helio). (Probablemente hay otros métodos, como la emisión de un protón, pero son mucho más raros).
En el caso de la radiactividad del uranio, generalmente se desmorona en dos núcleos más pequeños, y en el proceso emite un neutrón (¿quizás más de uno?). Lo bueno de esto es que si puedes hacer que ese neutrón choque con otro núcleo de uranio, también puedes hacer que se descomponga.
Con estos elementos que emiten neutrones, hay algunas variables a considerar, como la facilidad con la que capturan los neutrones libres y se someten a fisión, o la frecuencia con la que solo fisión espontánea. Muchos diseños de reactores usan agua para reducir la velocidad de los neutrones: cuando se emiten desde la descomposición de los átomos de uranio, pueden moverse demasiado rápido para quedar atrapados en los átomos de uranio vecinos, por lo que el agua los ralentiza y aumenta sus probabilidades de causar más fisión. Luego agregamos barras de control, que son un material que absorberá los neutrones libres. Entonces, cuando colocamos las barras de control en nuestra pila atómica, los neutrones adicionales se absorben antes de que puedan golpear los núcleos de uranio vecinos, y la reacción se detiene.
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No soy un físico nuclear, por lo que estoy un poco inseguro sobre algunos de los detalles, pero esto es lo esencial. Puede comenzar a ver cómo hay algunas variables que influyen en cómo se configura todo esto. La energía que transportan los neutrones cuando se emiten es importante y varía de un isótopo a otro. La probabilidad de que los átomos vecinos absorban los neutrones libres y se sometan a fisión es importante (llamada sección transversal). Y así. Entonces, en realidad, hay muchas maneras diferentes de hacer todo esto, dependiendo de los detalles del material y de cómo se somete a fisión, etc.