¿Cómo se libera la energía en una reacción nuclear?

Answer 1

La fisión nuclear es el proceso de división de un núcleo pesado en dos núcleos diferentes. La fisión nuclear es un tipo particular de reacción que produce el mismo tipo de partículas que lo inicia como neutrones, además de los otros productos de fisión. Los neutrones producidos en la fisión nuclear son capaces de producir fisión en otros núcleos fisionables.

cuando un núcleo de U-235 es bombardeado por un neutrón lento, se somete a fisión, con la emisión de neutrones pf (2 o 3) y una gran cantidad de energía. Estos neutrones emitidos son capturados por algunos núcleos U-235 cercanos que también sufren fisión de la misma manera. Este fenómeno continúa extendiéndose en la progresión geométrica y este tipo de reacción nuclear se llama reacción en cadena nuclear . En dicha reacción, todos los neutrones pueden inducir una mayor fisión y se denomina reacción en cadena no controlada. En la práctica, todos los neutrones liberados de la fisión no están disponibles para la nueva fisión.

En una fisión nuclear, la suma de las masas de los productos finales es menor que la suma de las masas de los componentes reactivos. la diferencia en masas llamada defecto de masa se convierte en energía de acuerdo con la relación masa-energía de Einstein: E = mc2

así se libera una enorme cantidad de energía en reacciones en cadena, es decir. en una fisión nuclear La energía liberada aparece en forma de energía cinética de los productos de fisión y como rayos gamma.

Answer 2

Hola.

* Aquí está el cálculo de cómo la energía liberada en una reacción nuclear.

92U238 ——> 90Th234 + 2He4 + Q

La masa exacta del isótopo 92U238 = 238.1249 uma y la de 90Th234 = 234.1165 uma
La masa exacta de 2He4 = 4.0039 amu

Dónde,
amu es la unidad de masa atómica.

* El valor de Q puede calcularse a partir de las masas de los productos y reactivos de la ecuación.
Dado,

La masa exacta del isótopo 92U238 = 238.1249 uma y la de 90Th234 = 234.1165 uma
La masa exacta de 2He4 = 4.0039 amu
Hance

La masa exacta de 2He4 = 4.0039 amu

Suma de las masas de productos = 234.1165 + 4.0039 = 238.1204 amu

Por lo tanto,
ΔM = Suma de las masas de productos – Suma de las masas de reactivos.

= 238.1204 – 238.1249 = – 0.0045 amu

* Como hay una disminución de la masa, se libera energía.

El valor de Q será, por lo tanto, positivo, es decir
Q = 0.0045 amuX 931.5 MeV / amu = + 4.19175MeV = 4.2MeV.

Por lo tanto, la reacción anterior es exoérgica.

Espero que te ayude.

¡Gracias!

Answer 3

Supongo que estás preguntando sobre una reacción nuclear.

Usaré la reacción de uranio -> torio + helio para explicar.

El uranio es un material altamente reactivo y, de vez en cuando, se dividirá de uranio 238 a torio 234 y helio 4. El átomo de helio puede dispararse y provocar una nueva reacción en otro átomo de uranio, si está cerca, esto es lo que Llamas reacción en cadena.

Además de eso, si mide el peso del átomo de uranio antes de la reacción y lo compara con los átomos de torio y helio después de la reacción, descubrirá que se ha perdido un poco de masa. Y si se supone que debemos creer a Einstein, masa y energía son lo mismo, calculado por esta fórmula

E = mc ^ 2. E = Energía, m = masa, c = 3 * 10 ^ 8m / s

Esto significa que si un gramo de masa desaparece, se verá más o menos así:
E = 0,001 kg * (3 * 10 ^ 8 m / s) ^ 2 = 9 * 10 ^ 13kJ.
En otras palabras, una carga de energía sh ** de solo un gramo. Esta energía se convierte en calor, y el calor hace que cada reacción sea más rápida, por lo que aún más átomos de uranio comienzan a dividirse. Ahora tiene una reacción en cadena nuclear adecuada que no se detendrá hasta que se quede sin uranio o los átomos de uranio estén físicamente separados tanto que no puedan afectarse entre sí.

Al construir bombas atómicas, debe ir más allá de lo que se llama masa crítica, que es de aproximadamente 50 kg. Si compila 50 kg de uranio en un bulto lo suficientemente rápido, explotará como una bomba atómica. En la bomba de Hiroshima, esto fue posible al tener un cilindro de uranio en cada extremo de un tubo, y cada parte debajo de la masa crítica. Cuando la bomba toca el suelo, se dispara una carga explosiva detrás de uno o ambos cilindros de uranio. Se encuentran, y juntos pasan masa crítica, y cuando lo hacen, las reacciones que expliqué anteriormente, van tan rápido que explota.

Answer 4

Otra reacción en cadena en la vida cotidiana es el fuego. El triángulo de fuego ilustra los tres elementos que un fuego necesita para encender: calor, combustible y oxígeno. Se produce un incendio cuando los tres elementos están presentes y se produce la reacción en cadena que es una mezcla rápida, continua y correcta. Enormes cantidades de energía como la bomba ocurren cuando el fuego se encuentra con el polvo / polvos metálicos como el aluminio.

Answer 5

Las reacciones nucleares son de dos tipos:

1. Fusión

2. Fisión (esto forma una reacción en cadena)

En lenguaje simple, la fisión implica bombardear una masa pesada con una masa muy pequeña. Luego, la masa pesada se divide en pequeños fragmentos, hay una reducción en la masa neta, que aparece como la enorme energía (generalmente calor) dada como (E = dM. C ^ 2) donde dM = reducción de masa, C = velocidad de la luz, E = energía liberada

Answer 6

Muchas pequeñas emisiones de energía, que aumentan exponencialmente, se suman rápidamente a cantidades sustanciales: uno enciende dos enciende cuatro enciende ocho enciende dieciseis enciende 32 enciende 64 … ¿Entiende? Un ejemplo es la reacción en cadena de fisión nuclear (bombas de fisión, generación de energía):

Imagen adaptada de la fuente en BBC News .

Analogía: Encender un montón de fósforos.

Video: Encendido de partidos en cámara lenta (fuente Imgur )

Imagen animada .GIF vinculada automáticamente desde media.giphy.com.

Cada partido de encendido es en sí mismo una reacción en cadena , cuyo calor enciende los partidos vecinos, haciendo que la reacción avance exponencialmente.