¿Es posible aprovechar y controlar la energía de la explosión de un átomo después de chocar contra otro átomo?

Los átomos solo “explotan” a través de la fisión nuclear, y eso ocurre cuando el núcleo del átomo se divide. La división libera mucha energía, y cuanto más pesado es el núcleo, más energía se libera y más fácil es la división.

Dividir un núcleo requiere golpearlo con un neutrón, pero a medida que sucede, cuando ciertos isótopos de uranio sufren una fisión, liberan varios neutrones, junto con la energía, y estos neutrones pueden chocar con otros núcleos. Si puede obtener las colisiones y la división lo suficientemente rápido, crearán una reacción en cadena. Puedes controlar la reacción y recolectar la energía para generar electricidad (por ejemplo), o puedes dejar que la reacción en cadena crezca muy rápidamente y obtener una explosión nuclear.

Cuando consigues suficiente material fisionable, y en estos días eso tiende a significar uranio-235 o plutonio, para que comience la reacción en cadena, puedes controlarlo manteniendo el material fisionable en trozos pequeños y separándolos con material que absorba los neutrones sin fisión. , como el metal cadmio. Al mover las barras de cadmio (como un ejemplo) dentro y fuera del “núcleo” del material fisionable, puede acelerar o ralentizar la reacción nuclear, o incluso detenerla. Se acumula el calor de la fisión con un material adecuado, por ejemplo, agua o una sal líquida, y se usa para convertir el agua en vapor, y se usa para generar electricidad.

Las plantas de energía nuclear han estado haciendo esto durante unos 50 años aproximadamente, aprovechando y controlando la energía de las explosiones nucleares con relativamente poco drama. Está bien, uno o dos momentos bastante dramáticos, pero por lo demás bastante sin incidentes.

Por cierto, se puede hacer casi tan bien el uso de torio como combustible, observando que es aproximadamente cuatro veces más abundante que el uranio, mucho más barato, y que los reactores que usan torio no son muy útiles para producir material apto para armas. Por eso utilizamos uranio como combustible.

Si haces fisión nuclear o fusión nuclear, se liberará una gran cantidad de energía. Algo de esto se convertirá en calor. Con el calor, puede hervir agua y utilizar el vapor para alimentar una turbina que puede generar electricidad a través del efecto dinamo.

Así es como funcionan las centrales nucleares, de manera simplista.

El CERN hadron collider 1.3 terawatt horas de electricidad al año. Esa es la potencia suficiente para alimentar 300,000 hogares durante un año en el Reino Unido, la energía emitida cuando dos átomos chocan entre sí es casi nula, la colisión de átomos no es una forma eficiente de aprovechar la energía.