Universidad Católica Andrés Bello Facultad de Humanidades y Educación Escuela de Educación

1. Universidad Católica Andrés Bello Facultad de Humanidades y Educación Escuela de Educación 4to Año de Educación Mención Física y Matemática Cátedra: Física FUSIÓN NUCLEAR Elaborado por: Delmarys Bermúdez

2. FUSIÓN NUCLEAR La fusión nuclear es el proceso por el cual varios núcleos atómicos de carga similar se unen para formar un núcleo más pesado. Se acompaña de la liberación o absorción de una cantidad enorme de energía, que permite a la materia entrar en un estado plasmático

3. FUSIÓN NUCLEAR Evolución histórica sobre la fusión nuclear Los orígenes de la fusión nuclear se localizan hacia 1929 cuando Atkinson y Houtemans plantearon la posibilidad de obtener energía de las reacciones de fusión. Sin embargo, los conceptos más importantes de fusión nuclear y su aplicación real, se desarrollaron a partir de 1942 con los trabajos de H. Bethe, E. Fermi, R. Oppenheimer y E. Teller, entre otros.

4. FUSIÓN NUCLEAR Evolución histórica sobre la fusión nuclear A través del proyecto Sherwood se llevaron a cabo los primeros avances tecnológicos, que permitieron desarrollar el concepto de confinamiento magnético, obteniéndose los primeros diseños: z-pinch, stellarator y espejos magnéticos.

5. FUSIÓN NUCLEAR • Evolución histórica sobre la fusión nuclear En la década de los 70 comenzó a producirse la primera serie de publicaciones sobre FCI (Fusión nuclear por Confinamiento Inercial). En EEUU, los principales investigadores fueron Brueckner, Nuckolls, Kidder y Clark. En Rusia, Basov y su equipo consiguieron el experimento más avanzado, alcanzándose cerca de 3 millones de neutrones en la implosión de esferas de CD2.

6. FUSIÓN NUCLEAR La fusión controlada de isótopos de hidrógeno parece ser una fuente de energía muy prometedora, por las siguientes ventajas: •  El combustible utilizado, deuterio, es abundante, ya que está contenido en todas las aguas de la naturaleza. •  El proceso es muy limpio, ya que no elimina desechos radiactivos, por lo que no constituye una amenaza para el ambiente.

7. FUSIÓN NUCLEAR La bomba termonuclear no tiene límites de masa crítica y poder destructivo, la inmensa cantidad de energía que se desprende se mide, no en kilotones, como la bomba de la fisión nuclear, sino en cientos de megatones. En la fisión y fusión nuclear sólo se altera la composición del núcleo; no así, la distribución de los electrones.

8. FUSIÓN NUCLEAR La enorme cantidad de energía desprendida en el transcurso de estos procesos proviene de la masa de las partículas que intervienen en la reacción; es decir, una parte de la materia fisionable o fusionable se transforma en energía.

9. REACTOR NUCLEAR Un reactor nuclear es un dispositivo en donde se produce una reacción nuclearcontrolada. Se puede utilizar para la obtención de energíaen las denominadas centrales nucleares, la producción de materiales fisionables, como el plutonio, para ser usados en armamento nuclear, la propulsiónde buques o de satélites artificialeso la investigación.

10. REACTOR NUCLEAR Una central nuclearpuede tener varios reactores. Actualmente solo producen energía de forma comercial los reactores nucleares de fisión, aunque existen reactores nucleares de fusión experimentales. Existen dos tipos de reactores: • Los Reactores de Investigación.Utilizan los neutrones generados en la fisión para producir radioisótopos o bien para realizar diversos estudios en materiales.

11. REACTOR NUCLEAR • Los Reactores de Potencia.Estos reactores utilizan el calor generado en la fisión para producir energía eléctrica, desalinización de agua de mar, calefacción, o bien para sistemas de propulsión. Existen otros criterios para clasificar diversos tipos de reactores: • Según la velocidad de los neutrones que emergen de las reacciones de fisión. Se habla de reactores rápidos o bien reactores térmicos.

12. REACTOR NUCLEAR • Según el combustible utilizado. Hay reactores de Uranio natural ( la proporción de Uranio utilizado en el combustible es muy cercana a la que posee en la naturaleza), de Uranio enriquecido (se aumenta la proporción de Uranio en el combustible). • Según el moderador utilizado. Se puede utilizar como moderador el agua ligera, el agua pesada o el grafito.

13. REACTOR NUCLEAR • Según el refrigerante utilizado. Se utiliza como refrigerante el agua (ligera o pesada), un gas (anhídrido carbónico, aire), vapor de agua, sales u otros líquidos. Estos materiales pueden actuar en cierto tipo de reactores como refrigerante y moderador a la vez.