Fisión nuclear
División de un núcleo atómico pesado, como el uranio-235 o el plutonio-239, en núcleos más ligeros tras absorber un neutrón, liberando unos 200 MeV de energía y nuevos neutrones.
Cuando un núcleo de U-235 absorbe un neutrón lento (térmico), se vuelve inestable y se divide, normalmente en dos fragmentos como bario y criptón, más 2–3 neutrones rápidos. Cada fisión libera unos 200 MeV, más del 80 % en forma de energía cinética de los fragmentos, que calienta el combustible.
Para mantener una reacción en cadena, el factor de multiplicación efectivo k debe ser igual a 1. En los reactores de agua ligera, un moderador (el agua) frena los neutrones para aumentar la probabilidad de fisión; las barras de control (boro, cadmio, hafnio) y el boro disuelto absorben neutrones para regular la potencia. El reactor se puede controlar porque cerca del 0,65 % de los neutrones de fisión del U-235 salen con segundos de retraso, emitidos por fragmentos que se desintegran.
Los reactores de potencia usan uranio poco enriquecido (consulta enriquecimiento de uranio). El U-238, fértil, también captura neutrones y forma Pu-239, que aporta cerca de un tercio de la energía al final de un ciclo de combustible. Los reactores rápidos, sin moderador, pueden generar más combustible del que consumen.
En 2025 funcionaban unos 415–440 reactores con unos 375–400 GW, que generaban alrededor de 2.800 TWh, cerca del 9 % de la electricidad mundial, con emisiones de ciclo de vida de unos 5–12 g CO2e/kWh (UNECE 2021).
Términos relacionados
Todos los términos →- Enriquecimiento de uranio
Proceso que eleva la proporción de U-235 fisible en el uranio por encima de su 0,711 % natural para fabricar combustible para reactores o, a niveles muy altos, material para armas.
- Reactor de agua a presión (PWR)
El tipo de reactor nuclear más extendido, en el que agua a alta presión refrigera el núcleo sin hervir y transfiere el calor a un circuito de vapor independiente.
- Reactor de agua en ebullición (BWR)
Reactor nuclear de agua ligera en el que el refrigerante hierve en el núcleo y el vapor resultante mueve directamente la turbina, sin generadores de vapor.
- Grado de quemado (burnup)
Energía térmica extraída del combustible nuclear por unidad de masa de metal pesado inicial, expresada normalmente en gigavatios-día por tonelada (GWd/tHM).
- Fusión nuclear
Unión de núcleos ligeros, como el deuterio y el tritio, en un núcleo más pesado con liberación de energía; es el proceso que alimenta el Sol y una vía experimental para producir electricidad.
- Combustible nuclear gastado
Elementos combustibles retirados del reactor tras su uso, muy radiactivos y calientes, que contienen uranio, plutonio, productos de fisión y actínidos minoritarios.