Reacción en cadena nuclear
Una reacción nuclear en cadena se produce cuando una sola reacción nuclear provoca un promedio de una o más reacciones nucleares posteriores, lo que conduce a la posibilidad de una serie de estas reacciones que se autopropaga. La reacción nuclear específica puede ser la fisión de isótopos pesados (p. Ej., Uranio-235 , 235 U). La reacción en cadena nuclear libera varios millones de veces más energía por reacción que cualquier reacción química .
Las reacciones químicas en cadena fueron propuestas por primera vez por el químico alemán Max Bodenstein en 1913, y se entendieron razonablemente bien antes de que se propusieran las reacciones nucleares en cadena. [1] Se entendió que las reacciones químicas en cadena eran responsables del aumento exponencial de las tasas de reacciones, como las producidas en las explosiones químicas.
El concepto de reacción nuclear en cadena fue supuestamente formulado por primera vez por el científico húngaro Leó Szilárd el 12 de septiembre de 1933. [2]Esa mañana, Szilárd había estado leyendo en un artículo de Londres sobre un experimento en el que se habían utilizado protones de un acelerador para dividir el litio-7 en partículas alfa, y el hecho de que la reacción producía cantidades mucho mayores de energía que las que proporcionaba el protón. Ernest Rutherford comentó en el artículo que las ineficiencias en el proceso impedían su uso para la generación de energía. Sin embargo, el neutrón se había descubierto en 1932, poco antes, como producto de una reacción nuclear. Szilárd, que se había formado como ingeniero y físico, reunió en su mente los dos resultados experimentales nucleares y se dio cuenta de que si una reacción nuclear producía neutrones, que luego provocaban otras reacciones nucleares similares, el proceso podría ser una cadena nuclear que se perpetuaba a sí misma. -reacción,produciendo espontáneamente nuevos isótopos y energía sin la necesidad de protones o un acelerador. Sin embargo, Szilárd no propuso la fisión como el mecanismo de su reacción en cadena, ya que la reacción de fisión aún no se había descubierto, ni siquiera se sospechaba. En cambio, Szilárd propuso utilizar mezclas de isótopos conocidos más ligeros que producían neutrones en grandes cantidades. Presentó una patente para su idea de un reactor nuclear simple al año siguiente.[3]
En 1936, Szilárd intentó crear una reacción en cadena utilizando berilio e indio , pero no tuvo éxito. La fisión nuclear fue descubierta por Otto Hahn y Fritz Strassmann en diciembre de 1938 [4] y explicada teóricamente en enero de 1939 por Lise Meitner y su sobrino Otto Robert Frisch . [5] Unos meses más tarde, Frédéric Joliot-Curie , H. Von Halban y L. Kowarski en París [6] buscó y descubrió la multiplicación de neutrones en el uranio, lo que demostró que era posible una reacción en cadena nuclear mediante este mecanismo.
El 4 de mayo de 1939, Joliot-Curie, Halban y Kowarski presentaron tres patentes. Los dos primeros describieron la producción de energía a partir de una reacción en cadena nuclear, el último llamado Perfectionnement aux charge explosives fue la primera patente para la bomba atómica y está registrada como patente número 445686 por la Caisse nationale de Recherche Scientifique . [7]
Paralelamente, Szilárd y Enrico Fermi en Nueva York hicieron el mismo análisis. [8] Este descubrimiento motivó la carta de Szilárd y firmada por Albert Einstein al presidente Franklin D. Roosevelt , advirtiendo de la posibilidad de que la Alemania nazi pudiera estar intentando construir una bomba atómica . [9]
