Hallazgo histórico en la física: desvelan qué pasa en el momento exacto en el que se produce la fisión nuclear
En este proceso se emiten neutrones, rayos gamma y, sobre todo, grandes cantidades de energía. Durante el mismo, surge una región que une ambos fragmentos.
La fisión nuclear fue descubierta en el año 1939 por Otto Hahn y Fritz Strassmann, y desde entonces se convirtió en uno de los procesos más complejos en el campo de la física nuclear. Consiste, en esencia, en la división del núcleo de un átomo pesado en dos o más átomos más ligeros, conocidos como productos de fisión.
Un proceso en el que se emiten neutrones, rayos gamma y, sobre todo, grandes cantidades de energía. Para que este se produzca es necesaria la existencia de un neutrón que incida con la energía necesaria, según explica el Consejo de Seguridad Nuclear. Este proceso, envuelto de misterio y fascinación, tiene como momento más destacado cuando el núcleo se parte.
Un momento que se conoce como ‘ruptura del puente nuclear’, y en el que se liberan neutrones y otras partículas tras romperse de forma violenta. Sobre este momento decisivo en la fisión, un nuevo estudio publicado por Ibrahim Abdurrahman en Physical Review Letters aporta nuevos detalles. Gracias al empleo de simulaciones avanzadas, obtuvieron la primera caracterización microscópica detallada de la fisión y la emisión de neutrones en la ruptura del puente nuclear.
Así, se ha conseguido simular la ruptura en tiempo real, algo que hasta ahora no había sido posible. Uno de los modelos más empleados hasta la fecha era el propuesto por Uli Brosa en 1990, que defendía que el punto de ruptura del núcleo era aleatorio. Ahora, el nuevo estudio publicado rechaza esta idea, asegurando que la posición de la ruptura del puente nuclear es predecible.
El punto crítico
Y es que la ruptura del puente nuclear es el momento crítico de la fisión. Cuando un núcleo se deforma, surge una ‘región de cuello’ que conecta los dos fragmentos resultantes. Un cuello que, poco a poco, se estrecha hasta alcanzar una anchura de tres femtómetros (un femtómetro equivale a una milbillónesima parte del metro).
En ese instante, y debido a la tensión y la repulsión eléctrica entre ambos fragmentos, tiene lugar una violenta ruptura en la que se liberan neutrones (entre el 9% y el 14% de los que se liberan en total en todo el proceso). De acuerdo con los investigadores, este proceso sigue un patrón universal de fisión asimétrica: en él, los fragmentos resultantes se separan en apenas 10 elevado a menos 22 segundos.
Según este nuevo modelo, se demuestra que la ruptura del puente nuclear no depende de la aleatoriedad ni de otras variables externas, lo que contradice los pensamientos previos sobre este fenómeno. Ahora, gracias a estos hallazgos se abren nuevas opciones de cara a la investigación de la fisión nuclear.
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