6.10 FISICA NUCLEAR

La física nuclear es una rama de la física que estudia las propiedades y el comportamiento de los núcleos atómicos. La física nuclear es conocida mayoritariamente por la sociedad por el aprovechamiento de la energía nuclear en centrales nucleares y en el desarrollo de armas nucleares, tanto de fisión como de fusión nuclear. En un contexto más amplio, se define la física nuclear y de partículas como la rama de la física que estudia la estructura fundamental de la materia y las interacciones entre las partículas subatómicas.
APLICACIONES DE LA FISICA NUCLEAR
Aquí se trataran primero dos medios por los cuales se puede derivar energia a partir de las reacciones nucleares, estas dos técnicas son la fisión, en la que el nucleo de gran numero de masa se divide o fisiona en dos nucleos mas pequenos, y la fusión en la que dos nucleos ligeros se fusionan para formar un nucleo mas pesado; en cualquier caso existe una liberacion de energía la cual puede usarse en forma destructiva por medio de bombas.

Interacciones que implican neutrones
A fin de entender el proceso de la fision nuclear y la fisica del reactor nuclear, se debe entender primero la forma en la cual los neutrones interactuan con los nucleos. Debido a su neutralidad de carga, los neutrones no se sujetan a las fuerzas de Coulomb, los neutrones muy lentos pueden vagar a travez de un material y causar reacciones nucleares. Como los neutrones interactuan en forma muy débil con los electrones, la materia parece estar bastante "abierta" para los neutrones.

Tipos de Reactores Nucleares
Existen dos tipos de reactores:
Los Reactores de Investigación.
Utilizan los neutrones generados en la fisión para producir radioisótopos o bien para realizar diversos estudios en materiales.
Los Reactores de Potencia.
Estos reactores utilizan el calor generado en la fisión para producir energía eléctrica, desalinización de agua de mar, calefacción, o bien para sistemas de propulsión.
Existen otros criterios para clasificar diversos tipos de reactores:
Según la velocidad de los neutrones que emergen de las reacciones de fisión. Se habla de reactores rápidos o bien reactores térmicos.
Según el combustible utilizado. Hay reactores de Uranio natural ( la proporción de Uranio utilizado en el combustible es muy cercana a la que posee en la naturaleza), de Uranio enriquecido (se aumenta la proporción de Uranio en el combustible).
Según el moderador utilizado. Se puede utilizar como moderador el agua ligera, el agua pesada o el grafito.
Según el refrigerante utilizado. Se utiliza como refrigerante el agua (ligera o pesada), un gas (anhídrido carbónico, aire), vapor de agua, sales u otros líquidos. Estos materiales pueden actuar en cierto tipo de reactores como refrigerante y moderador a la vez.