Fuente: Canva
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La fisión nuclear es un proceso en el cual el núcleo de un átomo pesado, como el uranio o el plutonio, se divide en dos núcleos más pequeños, liberando una gran cantidad de energía en el proceso.
Esta energía se manifiesta en forma de calor, radiación y partículas subatómicas, como neutrones.
El descubrimiento de este fenómeno no sólo representó un hito en la comprensión de la estructura de la materia, sino que también impulsó el desarrollo de tecnologías avanzas.
Sin embargo, también suscitó gran curiosidad entre los científicos. De hecho, uno de los aspectos menos comprendidos es el momento exacto en el que se produce la fractura del cuello del núcleo.
Un descubrimiento que cambia todo lo que sabemos sobre la fisión nuclear
A través de los años, diferentes modelos trataron de explicar los complejos procesos involucrados en la fisión nuclear, especialmente cómo se forman y se separan los fragmentos del núcleo.
Una de las hipótesis más antiguas, propuesta por el físico Uli Brosa en 1990, sostenía que la ruptura del núcleo durante la fisión nuclear era un evento aleatorio, lo que implicaba que los fragmentos se formarían en configuraciones y longitudes de cuello impredecibles.
Sin embargo, estudios más recientes refutaron esta teoría, demostrando que la posición exacta en la que se produce la ruptura del cuello es en realidad predecible y está determinada por la estructura interna del núcleo en el momento crítico.
Un avance significativo en este campo fue realizado por el equipo de investigación liderado por Ibrahim Abdurrahman, que logró explicar qué ocurre exactamente cuando un átomo se divide en dos durante el proceso de fisión nuclear.
A través de simulaciones avanzadas, los científicos consiguieron una caracterización microscópica sin precedentes de la fisión nuclear, proporcionando una visión detallada del comportamiento del núcleo y de los neutrones que se emiten durante la ruptura del puente nuclear.
Este análisis no solo permitió simular la ruptura del núcleo en tiempo real, sino que también lo hizo a nivel cuántico, un logro que hasta hace poco parecía fuera de alcance.
En qué consiste la "ruptura de puente nuclear"
La ruptura del puente nuclear marca el momento culminante en el proceso de fisión nuclear.
A medida que el núcleo se deforma bajo la influencia de las fuerzas internas, se forma una estructura conocida como "región de cuello", que conecta los dos fragmentos que están surgiendo.
Este cuello, a medida que se estrecha, alcanza un punto crítico en el que su grosor disminuye. En ese instante, la tensión superficial y la repulsión eléctrica entre los fragmentos causan una ruptura violenta.
Este fenómeno es crucial en la liberación de neutrones durante la fisión nuclear. De hecho, más del 14% de los neutrones emitidos durante el proceso provienen de esta ruptura, una cifra que, según los científicos, se considera conservadora.
A diferencia de modelos anteriores, los resultados sugieren que la ruptura del puente nuclear sigue una dinámica específica, que no depende de factores aleatorios ni de variables externas.
Distribución angular y energética de neutrones emitidos en la ruptura nuclear
Uno de los aspectos más destacados es el análisis detallado de los neutrones liberados durante el proceso de fisión nuclear.
Estos neutrones se distribuyen de manera homogénea entre el eje de fisión y el plano ecuatorial del núcleo.
Los datos indican que la energía media de estos neutrones es de 3 MeV, aunque algunos alcanzan hasta 18 MeV, lo cual representa una diferencia considerable en comparación con los neutrones típicos, que tienen una energía más baja.
Además de los neutrones, los científicos también detectaron una pequeña emisión de protones, y sugieren que, bajo ciertas condiciones, podrían emitirse partículas alfa.
Sin embargo, este fenómeno es menos frecuente debido a las características del cuello y la dinámica de la ruptura nuclear.
