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La energía nuclear (continuación)

El descubrimiento de la fisión nuclear

n 1938, poco antes del inicio de la segunda Guerra Mundial, había en Europa tres importantes grupos de científicos que empleaban los neutrones en sus investigaciones nucleares. El grupo de Roma, dirigido por Enrique Fermi, el grupo de París por Federico Joliot-Curie y el grupo de Berlín por Otto Hahn.

Fermi bombardeó con neutrones el elemento más pesado y último de la tabla periódica, el uranio. Buscaba la producción de elementos nuevos más pesados que el uranio (transuránicos) y encontró que se producía una mezcla de elementos difícil de interpretar.

Irene Curie halló que uno de esos elementos tenía propiedades químicas muy similares a las de un elemento de la parte media de la tabla periódica.

Otto Hahn descubrió que todos los elementos producidos tenían propiedades químicas similares a los elementos que se encontraban en la región central de la tabla periódica.

A principio de 1939, Otto Frisch y Lise Meitner, en el Instituto Bohr de Copenhague, dieron la explicación de lo que en realidad sucedía: agregar un neutrón al pesado núcleo de uranio lo excitaba y lo dividía en dos partes más o menos del mismo tamaño, como una gota de agua demasiado grande que se divide en dos. Se había descubierto la fisión nuclear.

Las dos partes en que se divide el núcleo tienen carga positiva (protones) y, por estar muy cerca uno de otro, sufren una fuerza eléctrica de repulsión muy grande que los hace alejarse uno del otro con gran velocidad o sea que adquieren gran energía de movimiento. En otras palabras, se libera en esta reacción gran cantidad de energía. Visto el fenómeno desde la transformación de masa en energía, de acuerdo con la fórmula de Einstein, uno por mil de la masa original, se transformó en energía cinética.

Lo que es más importante, Joliot encontró, a principios de 1939, que cuando un neutrón fisiona a un núcleo de uranio se producen dos o tres nuevos neutrones libres que pueden continuar fisionando otros núcleos, es decir se puede producir una reacción nuclear en cadena.

Federico Joliot (1900-1958)

Físico francés. Se casó con Irene Curie, hija de Pedro y María Curie. Fue colaborador de María Curie, y por la admiración que por ella sentía, cambió su apellido a Joliot-Curie. Trabajando con su esposa, bombardeó aluminio con partículas alfa, en 1934, y encontró que se producía un nuevo isótopo del fósforo que no existía en la naturaleza y que, terminado el bombardeo, seguía emitiendo radiaciones. Habían encontrado la radiactividad artificial, que es importante en la medicina moderna. Por este descubrimiento él y su esposa recibieron el premio Nobel de Química en 1935.

Joliot

Al ver que en la fisión nuclear se producen dos o tres neutrones que pueden continuar fisionando a otros núcleos de uranio (reacción en cadena), presentó al Centro Nacional de Investigación Científica de Francia (CNRS), en mayo de 1939, tres patentes secretas; las dos primeras para liberar energía en reactores nucleares de uranio y agua pesada y la tercera sobre cargas explosivas nucleares (Figura 44)

Fig, 44 Reacción nuclear en cadena

El estallido de la guerra ese mismo año obligó a que se enviara a Inglaterra, en 1940, el agua pesada con que estaba investigando. Por permanecer en Francia durante la ocupación alemana, perdió la oportunidad de construir el primer reactor nuclear, honor que le correspondió al italiano Fermi en Estados Unidos.

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