1. La reacción de fusión:
* En fusión, dos núcleos atómicos de luz (como los isótopos de hidrógeno) se combinan para formar un núcleo más pesado (como el helio).
* Este proceso libera una tremenda cantidad de energía, excediendo la energía liberada en las reacciones químicas en millones de veces.
2. Defecto de masa:
* La masa del núcleo resultante es ligeramente menor que la masa combinada de los núcleos originales.
* Esta "masa faltante" se conoce como el defecto de masa .
3. Conversión de energía de masa:
* Según E =MC², la masa y la energía son intercambiables.
* El defecto de masa se convierte en energía pura, que se libera como:
* Energía cinética: El núcleo recién formado y otras partículas (como neutrones) se mueven a velocidades increíblemente altas.
* Radiación electromagnética: Se emiten fotones de alta energía (rayos gamma).
4. Energía de unión:
* La energía liberada en fusión se llama energía de unión .
* Esta es la energía que mantiene los nucleones (protones y neutrones) juntos en el núcleo.
* Cuanto mayor es la energía de unión por nucleón, más estable es el núcleo.
* Los núcleos más pesados tienen energías de unión más altas por nucleón que los núcleos más ligeros.
En esencia, la fusión convierte una pequeña cantidad de masa en una gran cantidad de energía porque:
* La fuerte fuerza nuclear que une protones y neutrones en el núcleo es extremadamente fuerte.
* El defecto de masa, aunque pequeño, se multiplica por la velocidad de la luz al cuadrado (c²) en la ecuación de Einstein, lo que resulta en una liberación de energía masiva.
Ejemplo:
* En la fusión de dos núcleos de deuterio para formar un núcleo de helio, el defecto de masa es de aproximadamente 0.028 unidades de masa atómica (AMU).
* Usando E =Mc², esta pequeña diferencia de masa se convierte en una gran cantidad de energía, equivalente a millones de voltios electrónicos (MEV).
La potencia de fusión es una fuente de energía prometedora porque:
* Tiene un gran potencial energético.
* Utiliza combustibles abundantes y fácilmente disponibles como isótopos de hidrógeno.
* Produce residuos radiactivos mínimos de larga vida.
Sin embargo, lograr reacciones de fusión sostenidas en la Tierra es un esfuerzo técnico desafiante debido a las temperaturas y presiones extremas requeridas.
