A student reading a book over a background of equations
Energía Física Física Moderna Física Nuclear

Fisión Nuclear: Proceso de División del Núcleo

July 15, 2026
Elba M Sepulveda
Reactores nucleares en una planta de generación de energía nuclear- Nuclear Power Plant
Reactores nucleares en una planta de generación de energía nuclear- Nuclear Power Plant. Tomada de https://pixabay.com/photos/energy-nuclear-power-plant-grohnde-4030427/

Objetivos:

Terminada la lección podrás:

  • Explicar los conceptos fundamentales de la fisión nuclear.
  • Explicar el comportamiento de una reacción en cadena.
  • Analizar un ejemplo de una reacción de fusión nuclear

Elba M Sepulveda

Fisión Nuclear: La División del Átomo para Liberar Energía

Introducción

En el corazón de la materia yace una fuente de energía colosal, esperando ser liberada. La fisión nuclear es uno de los fenómenos más potentes descubiertos por la ciencia, un proceso en el que el núcleo de un átomo pesado se divide, liberando una cantidad asombrosa de energía. Este descubrimiento revolucionario no solo desveló un nuevo reino de la física, sino que también ha tenido un impacto profundo en la sociedad, desde la generación de electricidad hasta su controvertido uso en armamento.

Fisión nuclear
Fisión nuclear creado por Fastfission en Illustrator. El código fuente de esta imagen SVG es válido. Este archivo fue creado con un editor de texto. Please do not replace the simplified code of this file with a version created with Inkscape or any other graphical vector graphics editor – Trabajo propio, Dominio público, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=486924

¿Qué es la Fisión Nuclear?

La fisión nuclear es una reacción nuclear en la que el núcleo de un átomo pesado (como el uranio o el plutonio) se divide en dos o más núcleos más pequeños, conocidos como productos de fisión. Durante este proceso, se liberan grandes cantidades de energía, además de algunos neutrones y radiación gamma.

Para entender por qué se libera energía, debemos recordar la famosa ecuación de Einstein,

E=mc²

Establece la equivalencia entre masa y energía. En la fisión, la masa total de los productos de fisión (los núcleos más pequeños y los neutrones liberados) es ligeramente menor que la masa del núcleo original. Esta pequeña “pérdida” de masa se convierte en una enorme cantidad de energía.

¿Cómo funciona la Fisión Nuclear?

El proceso de fisión nuclear generalmente se induce (aunque también puede ocurrir espontáneamente en algunos isótopos, lo cual es raro). El mecanismo más común y controlado es el siguiente:

Bombardeo con Neutrones:

Un neutrón (una partícula subatómica sin carga eléctrica) se lanza hacia el núcleo de un átomo pesado y fisionable (que puede fisionarse). Los isótopos más comunes utilizados son el uranio-235 (235U) y el plutonio-239 (239Pu).

Inestabilidad del Núcleo:

Cuando el núcleo del átomo pesado absorbe este neutrón, se vuelve altamente inestable. Piénsalo como una burbuja de agua que se vuelve demasiado grande y tensa.

División del Núcleo:

Debido a su inestabilidad, el núcleo se divide rápidamente en dos (o a veces tres) núcleos más ligeros. Estos nuevos núcleos son conocidos como productos de fisión o fragmentos de fisión.

Liberación de Energía y Neutrones Adicionales:

Al dividirse, el núcleo libera una gran cantidad de energía (principalmente en forma de energía cinética de los productos de fisión y radiación gamma). Además, se liberan dos o tres neutrones adicionales del núcleo original.

Reacción en Cadena (si es controlada o descontrolada):

Reacción en cadena de fisión nuclear esquemática. 1. Un átomo de uranio-235 absorbe un neutrón y se fisiona en dos nuevos átomos (fragmentos de fisión), liberando tres nuevos neutrones y algo de energía de enlace. 2. Uno de esos neutrones es absorbido por un átomo de uranio-238 y no continúa la reacción. Otro neutrón simplemente se pierde y no choca con nada, tampoco continúa la reacción. Sin embargo, el único neutrón choca con un átomo de uranio-235, que luego se fisiona y libera dos neutrones y algo de energía de enlace. 3. Ambos neutrones chocan con átomos de uranio-235, cada uno de los cuales se fisiona y libera entre uno y tres neutrones, que luego pueden continuar la reacción.
Reacción en cadena de fisión nuclear esquemática. 1. Un átomo de uranio-235 absorbe un neutrón y se fisiona en dos nuevos átomos (fragmentos de fisión), liberando tres nuevos neutrones y algo de energía de enlace. 2. Uno de esos neutrones es absorbido por un átomo de uranio-238 y no continúa la reacción. Otro neutrón simplemente se pierde y no choca con nada, tampoco continúa la reacción. Sin embargo, el único neutrón choca con un átomo de uranio-235, que luego se fisiona y libera dos neutrones y algo de energía de enlace. 3. Ambos neutrones chocan con átomos de uranio-235, cada uno de los cuales se fisiona y libera entre uno y tres neutrones, que luego pueden continuar la reacción. Por Fastfission – Trabajo propio, Dominio público, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=522592

Los neutrones liberados en esta primera fisión pueden, a su vez, chocar con otros núcleos fisionables cercanos, provocando que estos también se fisionen. Si se liberan suficientes neutrones y hay suficiente material fisionable presente (lo que se conoce como masa crítica), este proceso puede convertirse en una reacción en cadena.

Reacción en cadena controlada:

En las centrales nucleares, esta reacción se controla cuidadosamente para producir un flujo constante de energía. Se utilizan barras de control (hechas de materiales como cadmio o boro) que absorben los neutrones adicionales para evitar que la reacción se acelere demasiado. El calor generado se usa para producir vapor y mover turbinas que generan electricidad.

Reacción en cadena descontrolada:

En las armas nucleares, la reacción en cadena se permite que se acelere rápidamente y sin control, liberando una cantidad masiva de energía en una explosión violenta.

Ejemplos de Fisión Nuclear

La fisión nuclear tiene dos aplicaciones principales, que representan dos extremos del control humano sobre este proceso:

Centrales Nucleares para Generación de Electricidad:

  • Ejemplo: Un reactor nuclear en una central eléctrica utiliza la fisión controlada del uranio-235 (235U) o el plutonio-239 (239Pu).

Cuando un neutrón golpea un núcleo de 235U, este se divide, por ejemplo, en bario (141Ba) y kriptón (92Kr), liberando tres neutrones y energía. Estos neutrones pueden chocar con otros núcleos de uranio, manteniendo la reacción en cadena.

El calor producido se transfiere a un refrigerante (generalmente agua), que luego produce vapor para hacer girar una turbina, la cual está conectada a un generador de electricidad.

Importancia:

Las centrales nucleares son una fuente de energía que no emite gases de efecto invernadero durante su funcionamiento, lo que las convierte en una opción importante para la descarbonización, aunque plantean desafíos relacionados con la seguridad y la gestión de residuos radiactivos.

Armas Nucleares (Bombas Atómicas):

  • Ejemplo: La primera bomba atómica utilizada en combate, lanzada sobre Hiroshima en 1945, se basó en la fisión del uranio-235 (235U). Otra, lanzada sobre Nagasaki, utilizó plutonio-239 (239Pu).

En una bomba, se busca que la reacción en cadena sea lo más rápida y descontrolada posible para liberar toda la energía de forma instantánea, provocando una explosión masiva. Esto se logra uniendo rápidamente dos o más masas subcríticas del material fisionable para formar una masa supercrítica.

Impacto: El uso de la fisión en armas nucleares subraya el inmenso poder destructivo que puede liberarse de los núcleos atómicos.

Conclusión

La fisión nuclear es un proceso asombroso que revela la enorme cantidad de energía contenida dentro de los núcleos atómicos. Desde su descubrimiento, ha transformado nuestra comprensión de la materia y ha ofrecido a la humanidad una fuente de energía sin precedentes. Si bien su aplicación en armas nucleares representa un poder destructivo, su uso controlado en centrales eléctricas ha demostrado ser una forma eficiente y de bajas emisiones de carbono para generar electricidad a gran escala. La fisión nuclear es un testimonio del ingenio humano para desentrañar los secretos del universo y, al mismo tiempo, un recordatorio constante de la responsabilidad que conlleva el dominio de tales fuerzas fundamentales.

Páginas relacionadas al tema de energía

Enlaces externos para explorar

Simulación

Fisión Nuclear

Vídeo

Fusión y Fisión

Fisión

Páginas recientes

Más páginas para explorar

  • Presentando la investigación científica - Una imagen realística.

    ¡Domina el Escenario Científico! Presentando y Defendiendo tu Investigación

  • Astronauta

    ¡Vistiendo para el Espacio!

  • Computadora y libros para la investigación.

    Abstract: Resumen Breve de Investigación

  • free falling

    Aceleración en Caída Libre

  • Microgravedad

    Aceleración Grativacional en Planetas

  • Hot air balloons going up

    Aceleración Gravitacional en la Tierra

  • train traveling fast

    Aceleración Lineal y sus Representaciones

  • cable de USB de colores cubierto de un material aislante

    Aisladores y Conductores

  • Alacena de conversiones

    Alacena virtual de conversiones

  • Albert Einstein (1879-1955)

    Albert Einstein Historia y Vida

  • Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta (1745-1827)

    Alessandro Volta y la Electricidad

  • Científico italiano Amadeo Avogadro

    Amedeo Avogadro y su Ley

  • caracteristicas de las ondas

    Amplitud, largo de onda y frecuencia

  • Movimiento, movement

    Análisis Gráfico del Movimiento

  • Andre Ampere 1825

    Andrés Ampere y el Electromagnetismo

  • Rejilla de grafeno.

    Propiedades Físicas del Estado Sólido Dominando el Mundo Digital y el Cosmos

  • Piezas de LEGO para construir.

    La Física Detrás del ‘clic’: Deformación Elástica, Fricción y la Ingeniería de LEGO®

  • Retrato de Christiaan Huygens

    Las Tres Revoluciones de Christiaan Huygens