¿Se produce una reacción nuclear espontáneamente?

Hay un caso fascinante de un reactor nuclear natural: este es el único ejemplo que conozco, aunque las características geológicas que lo hicieron posible están lejos de ser raras. No entraré en todos los detalles aquí, ya que puedes encontrarlos en línea:

El funcionamiento de un antiguo reactor nuclear

El Reactor Nuclear Natural en Oklo

Hace 2.000 millones de años, la naturaleza construyó el primer reactor nuclear: así es como funcionó

La versión corta es que hubo un corto período de tiempo hace aproximadamente 2 mil millones de años. En ese momento, el uranio natural tenía casi tanto U-235 como combustible de reactor comercial y había suficiente oxígeno en la atmósfera para movilizar el uranio para que pudiera moverse en el medio ambiente (el uranio es soluble en agua rica en oxígeno, pero no así mucho en condiciones deficientes de oxígeno). Entonces, el uranio pudo viajar en solución y los nódulos precipitaron fuera de la solución en una formación de arenisca en lo que ahora es África occidental (la nación de Gabón).

Los reactores nucleares necesitan suficiente uranio enriquecido para sostener una reacción en cadena (esto se llama masa crítica). También tiene que estar en la configuración adecuada (geometría crítica) para mantener una reacción en cadena. La otra cosa que se necesita es agua (o equivalente) para disminuir la velocidad de los neutrones, haciéndolos más eficientes para causar fisión. En Oklo, había una masa crítica de uranio que se acumulaba en varios nódulos que, por casualidad, se encontraban en una configuración crítica. Y como estaba en una formación de arenisca, la lluvia y el agua subterránea podrían llenar el espacio de los poros, agregando el moderador. Esta combinación creó las condiciones para un reactor nuclear natural que funcionó durante aproximadamente 100,000 años.

¿Se produce una reacción nuclear espontáneamente?

Algunas reacciones ocurren espontáneamente, otras no, dependiendo de las propiedades de los nucleidos involucrados.

Algunos ejemplos de reacciones que ocurren espontáneamente sin un desencadenante externo son la fisión espontánea en ciertos nucleidos pesados ​​inestables como Curium-250; o la desintegración radiactiva de cualquier isótopo inestable.

Otras reacciones que no son espontáneas y se desencadenan por interacciones de partículas son fisión inducida, espalación de fusión, por nombrar algunas.

La reacción nuclear se produce al bombardear los núcleos de un átomo pesado de uranio 235/236 o plutonio 238/239 con un neutrón.

La reacción produce la fisión nuclear del átomo bombardeado por un neutrón, crea la división del átomo:

Ejemplo: un neutrón que bombardea el núcleo de uranio 235 dándonos dos productos: -> Ba 141 + Kr 92 + una energía muy muy grande (esta energía es producida por la inestabilidad del núcleo, luego reanuda su equilibrio poco después).

Probablemente, estás en la radio de actividad natural descubierta por Pierre y Marie Curie, si es así, sí, se lleva a cabo espontáneamente, pero sin producir una explosión.

El isótopo Californium – 252 es radiactivo, pudriéndose por emisión de neutrones y por fisión espontánea. Cada evento de fisión produce dos nucleidos de número atómico de 44 a 53. No está claro si la corriente constante de neutrones producidos es en realidad un desencadenante del modo de descomposición de la fisión.

Puede. Algunas formas de desintegración radiactiva son reacciones nucleares y ocurren espontáneamente. Algunos isótopos estarán bajo fisión espontánea, que es una reacción nuclear.

Sería útil que las preguntas incluyeran una razón o un propósito para realizar la consulta. Muchas preguntas parecen ser simplemente provocadas por la curiosidad, y existe la posibilidad de que el investigador no tenga suficiente conocimiento del tema para comprender la respuesta. Los eventos nucleares espontáneos ocurren, pero pueden requerir ciertas condiciones para existir. Un ejemplo es la fisión espontánea de uranio 238, que no tiene importancia a menos que el núcleo sea parte de una masa crítica o casi crítica de material fisionable que los neutrones pueden ‘activar’ a partir de la fisión espontánea. Las fuentes de neuronas se utilizan para enmascarar esta posibilidad y proporcionar un nivel de potencia predecible para los reactores nucleares cuando se apagan y son subcríticos,

La espontaneidad se usaba tradicionalmente para describir la ocurrencia de alguna actividad que no está planificada o que no es predecible con precisión. La existencia del Principio de incertidumbre en la física hace que los eventos espontáneos sean un ejemplo de comportamiento normal.

Algunos lo hacen. El potasio en las bananas se descompone espontáneamente a una velocidad de aproximadamente 10,000,000 de caries por banana por segundo.

Otras reacciones solo ocurren con ánimo. Por ejemplo, la fusión DT requiere temperaturas de aproximadamente mil millones de grados.