Piscina de combustible nuclear gastat

Urani - combustible nuclear

Urani - combustible nuclear

L'urani és el combustible nuclear més utilitzat en les reaccions de fissió nuclear. Es tracta d'un element natural que es pot trobar a la natura. De tota manera, per poder utilitzar l'urani en un reactor nuclear ha d'experimentar un cert tractament.

 

Per conèixer les particularitats que fa a l'urani tan diferent de les altres substàncies hem de considerar primer una mica de física nuclear bàsica.

 

Consideracions físiques bàsiques Un àtom d'un nucli i d'electrons que envolten aquest nucli. Al seu torn, un nucli consta de protons i de neutrons. Un protó té una càrrega positiva. Un neutró no té càrrega elèctrica i és neutre.

 

Les càrregues positives dels protons intenten empènyer violentament cap a fora. El que impedeix que se separin és una nova classe de força: una força d'atracció de curt abast, immensament poderosa, actua indistintament entre protons i neutrons (que des d'aquest punt de vista, són tots nucleons). La força nuclear de curt abast els manté units, oposant-se a l'efecte repulsiu de les càrregues positives dels protons. D'aquesta manera, els neutrons actuen com & ldquo; ciment nuclear & rdquo ;.

 

Característiques de l'urani, un element inestable

El nucli d'un àtom d'urani conté 92 protons. En aquestes condicions la força repulsiva entre els protons està a punt de vèncer la força nuclear.

Els àtoms d'un mateix element poden pertànyer a diferents isòtops depenent del nombre de neutrons que continguin.

Si en el nucli de l'àtom d'urani hi ha 146 neutrons presents aquest es troba en una situació poc estable. Aquesta forma d'urani que conteniente en total 238 nucleons (92 protons i 146 neutrons), es diu urani-238.

La següent disposició més probable és un nucli d'urani que contingui tres neutrons menys: l'urani-235. Els àtoms amb aquests nuclis més lleugers suposen al voltant del 0,7% de l'urani que apareix de forma natural.

Tots dos casos es tracta del mateix element, l'urani, ja que tenen 92 protons. No obstant això, pertanyen a isòtops diferents perquè un té 238 neutrons i l'altre 235.

El nucli d'urani-235 ja es troba sota una tensió propera al trencament interna; un neutró esgarriat que se li acosti pot trencar completament.

Per a les reaccions de fissió nuclear ens interessa aquesta combinació entre protons i neutrons que està tan al límit de vèncer la força nuclear. D'aquesta manera, amb només afegir un neutró a l'àtom aquest explota i es divideix generant altres neutrons que poden xocar amb altres àtoms d'urani que també estan al límit.

valoración: 2.9 - votos 8

Referències

Última revisió: 27 de abril de 2017