¿Por qué se crea la energía de las estrellas a partir de la fusión? ¿Hay alguna estrella en la que se crea energía a partir de una reacción de fisión?

Answer 1

Gracias por el A2A.

A continuación se muestra un gráfico de energía de unión / nucleón frente a masa atómica.

La región entre Fe-56 y Cu-63 es la de mayor estabilidad. Por lo tanto, los elementos sometidos a procesos nucleares “intentarán” alcanzar esa región liberando el exceso de energía, lo que significa que los átomos más pesados ​​que Cu-63 sufrirán una fisión más fácilmente, mientras que los átomos más ligeros que Fe-56 sufrirán más fácilmente la fusión.

La cuestión es que alrededor del 98% de la masa del universo está constituida por hidrógeno (~ 74%) y helio (~ 24%), lo que significa que la mayoría de las estrellas tendrán un acceso más fácil a estos elementos.

¿Hay “estrellas de fisión”? Probablemente sea así, pero incluso si existen, formarán solo una pequeña fracción de las estrellas.

Puede encontrar más información (introductoria) aquí:

Abundancia de los elementos químicos – Wikipedia

Además, una reacción de fisión sostenible, es decir, una que no da como resultado una explosión, exige un moderador para reducir la velocidad de los neutrones rápidos. Y tal moderación no debe ser absoluta, de lo contrario la reacción en cadena se detiene por completo.

Lograr tales condiciones no es imposible, pero tampoco es fácil.

Stephen Milano agrega información muy valiosa en los comentarios:

Bueno, en teoría, cuando una protostar está en tamaño / masa planetaria, si hay una cantidad significativa de elementos fisionables también acumulados en el cuerpo, * podría * fisionarse por un momento, pero la entrada de calor primario aún se debería a la gravedad. compresión de los gases. Sería una reacción imperceptible de un componente minoritario de toda la masa, debido a la rareza de elementos tan pesados.

Incluso hoy, se cree que una buena cantidad del calor del núcleo de la Tierra se origina a partir del calor de descomposición de los elementos transuránicos. Además, por supuesto, el calor de la compresión debido a la gravedad.

De dónde proviene la confusión de un proceso minoritario microscópico es la falta de comprensión de la producción de energía para una reacción y la escala. Si se produjera una reacción nuclear o termonuclear equivalente a 100 gigatones dentro del sol, ni siquiera se notaría.

Answer 2

No.

Las condiciones dentro de las estrellas son ideales para la fusión nuclear, y lejos de ser ideales para la fisión.

Para sacar energía de los núcleos de luz, puedes juntarlos, formando unos más pesados ​​por fusión. Esto requiere calor / presión / densidades extremas.

Para extraer energía de los núcleos pesados ​​(más allá del grupo de hierro), podría separarlos, formando unos más ligeros por fisión. Esto requiere un núcleo críticamente masivo que pueda descomponerse espontáneamente o bombardear con neutrones libres.

El universo está compuesto, en general, de hidrógeno y helio (con una relación de ~ 3: 1), y muy pocos elementos más pesados. Las galaxias dentro de nuestro universo también están compuestas casi por completo de estos elementos de luz (bajo número atómico).

Las estrellas son grandes bolas de gas dentro de las galaxias, por lo que, naturalmente, también están formadas casi por completo por estos elementos ligeros , con una variación dependiente del medio ambiente en la fracción de elementos más pesados ​​con los que se forman.

En esencia, las estrellas son calientes y densas. Esto, junto con su composición ligera y la falta de fuentes de neutrones libres, los hace fusionarse en lugar de fisión para producir energía.

Answer 3

No. No hay estrellas que usen fisión. En el mejor de los casos, tienes estrellas como las enanas blancas y el neutrón, que usan una forma de fricción nuclear.

En las enanas blancas, el espacio entre los protones y los electrones se vuelve tan pequeño que la fuerza electromagnética crea una forma de fricción atómica. Y en las estrellas de neutrones, el espacio entre protones y electrones se supera por completo, y todos los protones y electrones se fusionan para formar neutrones. Esos neutrones, a su vez, están tan compactados que generan campos magnéticos extremadamente intensos.

Todas las estrellas normales usan Fusion, no Fission.

Y ahora puedes preguntarte “¿Por qué no?”

La cantidad necesaria de material fisionable simplemente no existe dentro de una estrella. También las estrellas son sobre el equilibrio. El proceso Fusion crea un equilibrio con una inmensa masa de estrellas. Verás, con una estrella, su inmensa masa quiere aplastarla en una enana blanca, una estrella de neutrones o un agujero negro. Mientras que el proceso Fusion quiere volar la estrella aparte. Entonces esas dos fuerzas se equilibran entre sí.

Con Fission no obtendrías eso. La fisión simplemente no puede contrarrestar grandes concentraciones de masa. Así que nunca encontrarás ninguna estrella impulsada por Fission. ¡Siempre!