Vayamos con un neutrón lento, para que la excitación no sea un problema (la fisión rápida puede hacer que muchos isótopos sean razonablemente estables bajo la captura lenta de neutrones).
El neutrón agrega otro nucleón al isótopo fisionable. El núcleo necesita menos energía de unión para ser estable, lo que hace que entre en un estado excitado; la energía debe convertirse en excitación de los nucleones.
Esto provoca una reorganización del estado cuántico de la “sopa” de quark que constituye el núcleo. En un orden bastante corto, la mayoría de las veces (85% para U235, 90% para U233), el núcleo durante la reorganización se pone en un estado en el que dos conglomerados más pequeños tienen más energía de unión dentro de sí mismos de lo que lo hacen juntos, y se produce la fisión. Si observa los rendimientos de fisión rápidos, encontrará que los productos tienen una energía de unión significativamente mayor. Por ejemplo, la reacción Kr90 + Ba144 + 2n (~ 4% del año fiscal) libera 180 MeV.
¿Por qué se desintegra el uranio cuando es bombardeado por un neutrón?
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Esto está bajo la interacción nuclear, por lo que cuando un neutrón golpea un uranio, por ejemplo U238, donde el neutrón es rápido (1 MeV o U235 donde el neutrón es térmico (lento, 0.025 MeV), se producirá una interacción que conducirá a la fisión el núcleo del uranio, produciendo dos núcleos hijos + 2–3 neutrones + aproximadamente 200 MeV (energía). La interacción puede superar la energía de unión del núcleo, lo que lo divide en dos núcleos hijos + 2–3 neutrones + aproximadamente 200 MeV
El uranio no se “desintegra” cuando se bombardea con neutrones. Cuando un núcleo [matemático] ^ {235} U [/ matemático] absorbe un neutrón, se convierte en un núcleo [matemático] ^ {236} U [/ matemático], que es un isótopo excitado inestable. Esto inmediatamente se convierte en [matemáticas] ^ {92} Kr [/ matemáticas] y [matemáticas] ^ {141} Ba [/ matemáticas] y 3 neutrones. También libera uno o más rayos gamma a diversas energías. Esos 3 neutrones se liberan en una distribución isotrópica, lo que significa que tienen las mismas posibilidades de viajar en cualquier dirección. Algunos de ellos pueden ser absorbidos por otro núcleo [matemático] ^ {235} U [/ matemático], lo que puede conducir a una reacción en cadena si hay suficientes núcleos juntos.
El uranio 235 puede absorber un neutrón si transporta la cantidad correcta de energía. Esto transforma el núcleo que se reorganizará, pero a menudo se divide en dos piezas grandes y tal vez unas partículas más pequeñas, como partículas alfa y neutrones. La distribución bimodal de los tamaños de los dos principales productos de fisión sugiere que hay una estructura en el núcleo.
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