Cuando las personas hablan de dividir un átomo, se refieren a dividir el núcleo, que tiene casi toda la masa.
Puedes dividir un núcleo, pero la única forma de hacerlo es disparándole algo. Si tienes suerte, golpea el núcleo, y si tienes suerte de nuevo, se divide más o menos por la mitad. Eso se llama fisión.
Como dijo Walden Bjørn-Yoshimoto, la fisión ocurre cuando los neutrones golpean los núcleos de uranio-235 y plutonio-239 en reactores y en pruebas de bombas. No es probable que los dos fragmentos tengan exactamente el mismo tamaño, pero puede suceder.
Cuantos más protones hay en un núcleo, más neutrones por protón necesita para ser estable. Por lo tanto, si un uranio o plutonio se divide exactamente en dos piezas (“hijas”), cada una tendría neutrones adicionales, por lo que en realidad salen unos pocos neutrones de la división, así como los dos núcleos hijos. (Esos neutrones pueden golpear otros núcleos y hacer más fisión, lo que libera más neutrones que pueden hacer más fisión, y así sucesivamente, una “reacción en cadena”). Los dos núcleos hijos todavía tienen demasiados neutrones para ser estables, por lo que ‘ re radiactivo y convertirá un neutrón en un protón y un electrón (y un neutrino) por desintegración beta. Esto es lo que hace que los desechos nucleares sean peligrosos.
Esto nos lleva a la “curva de la energía de enlace”.
Se necesita energía para separar un núcleo. Eso significa que los núcleos tienen menos energía que los protones y neutrones de los que están hechos, y debido a [matemáticas] E = mc ^ 2 [/ matemáticas], tienen menos masa. Los núcleos que están más unidos entre sí, con la mayor energía de unión (negativa) y la menor masa, están en la parte superior de la curva de arriba. Cuando el uranio o el plutonio, en el extremo derecho del gráfico, se dividen, se convierten en núcleos más unidos con menos masa y menos energía. La energía sobrante se libera, como decía la gente; se convierte en energía cinética de los dos núcleos hijos y especialmente de los neutrones. En otras palabras, los neutrones se mueven rápido. La energía de todos esos neutrones de rápido movimiento que se mueven al azar es la energía térmica, razón por la cual los reactores nucleares se calientan lo suficiente como para producir vapor y generan electricidad, y las bombas nucleares se calientan lo suficiente como para producir grandes explosiones.
La fisión libera energía solo si los dos núcleos hijos están “cuesta arriba” del núcleo original en el gráfico. Para átomos con menos de un total de aproximadamente 120 protones y neutrones (ese es el “número de masa”), los núcleos hijos están “cuesta abajo” y el proceso cuesta energía. Es decir, las energías cinéticas de las hijas y los neutrones y los rayos beta suman menos que la energía de la partícula con la que golpeas el núcleo. Hacer que núcleos así se dividan más o menos a la mitad sería muy difícil. No sé si se ha detectado.
Para los núcleos ligeros, en el lado izquierdo de la gráfica, puede obtener energía por el contrario de la fisión: uniendo dos núcleos en uno, llamado fusión. Esa es la fuente de energía en las bombas de hidrógeno y en las estrellas, incluido el sol.
