US

Piscina de combustible nuclear gastat

Urani - combustible nuclear

L'urani és el combustible nuclear més utilitzat en les reaccions de fissió nuclear.

 

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.

 

Un àtom es compon d'electrons que envolten un 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. Però dins del volum compacte del nucli una nova classe de força fa aparició: 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 "ciment nuclear".

 

No obstant això, en un nucli que conté 92 protons (que és un nucli d'urani) la força repulsiva entre els protons està a punt de vèncer la força nuclear. Mentre hi hagi 146 neutrons presents, el nucli pot romandre difícilment intacte. Aquesta forma d'urani, contenint en total 238 nucleons, es diu urani-238. La disposició següent més probable és un nucli d'urani contenint tres neutrons menys: l'urani-235. Els àtoms amb aquests nuclis més lleugers suposen al voltant de 0,7% de l'urani que apareix de forma natural (si els nuclis tenen el mateix nombre de protons, es tracta de nuclis del mateix element químic: així, tot nucli amb 92 protons és el nucli d'un àtom d'urani. Els àtoms els nuclis tenen el mateix nombre de protons però diferent nombre de neutrons s'anomenen isòtops de l'element. Per exemple: l'urani-238 i l'urani-235 són isòtops de l'urani. El nucli de l'urani-235 té una propietat única entre més de dos-cents tipus de nuclis que es troben en la naturalesa en quantitat significativa. 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.

valoración: 2.9 - votos 8

Referències

Última revisió: 10 de abril de 2014