Fisión nuclear

Si se bombardea un núcleo con algunas partículas, éstas pueden no lograr vencer la energía de enlace que hace permanecer unido al núcleo, y no parara nada. Si aumenta la energía de estas partículas-proyectiles, incrementando su velocidad con unas máquinas denominadas aceleradores de partículas, al alcanzar una velocidad superior a la energía de enlace, escindirán el núcleo y se conseguirá la fisión nuclear.

Diferencia de transformaciones nucleares en relación con las químicas

Ejemplo:

Un gramo de radio, en su transformación emite 140 calorías en una hora y 1000 000 de calorías en un año. Aniquilándose completamente genera cuatro mil millones de calorías, mientras que quemando 1 gramo de carbón se obtienen tan solo unas 8 000 calorías.

En las sustancias radiactivas las modificaciones del núcleo atómico se produce espontáneamente, Rutherford, utilizo primeramente las partículas para bombardear gases, como el nitrógeno, o sólidos, como el aluminio reducido a delgadas láminas, con el fin de alcanzar que los proyectiles pulverizaran el núcleo del átomo transformándolo en un núcleo de naturaleza distinta.

Mediante estas partículas  se hizo posible la desintegración de  algunos átomos ligeros, solo una mínima parte de los proyectiles utilizados producía el efecto deseado; esto se dio por dos motivos:

  1. Las partículas  y el núcleo son tan pequeños que las posibilidades de encuentro son mínimos; si esto sucediera
  2. Tanto las partículas   como el núcleo que se desea golpear están cargados con electricidad positiva y, por tanto, al repelerse, la partícula  seria desviada.

Con el descubrimiento del neutrón en 1932, nace la idea de usarlo como proyectil. Los neutrones no son emitiditos espontáneamente por ningún núcleo, pero son liberados en la desintegración. Los neutrones son eléctricamente neutros, por lo que no son frenados ni desviados por el núcleo bombardeado como sucedía con las partículas  y mantienen inalterada su energía de choque. Estas también pueden servir como proyectiles incluso contra el núcleo pesado, desde el hidrógeno al uranio.

Las partículas que se liberan en la transmutación de un elemento en otro son expulsadas por el núcleo a elevadísima velocidad, por lo que poseen una considerable energía. Tal energía no se crea en el instante de la explosión, sino que es la energía de enlace de la propia partícula la que se transforma en energía cinética.