Diferencia clave: reacción en cadena controlada frente a incontrolada
La diferencia clave entre reacciones en cadena controladas y no controladas es que las reacciones en cadena controladas no producen ningún efecto explosivo, mientras que las reacciones en cadena no controladas provocan una liberación de energía explosiva.
Los términos reacciones en cadena controladas y reacciones en cadena no controladas se tratan en química nuclear. Una reacción nuclear en cadena ocurre cuando una reacción nuclear provoca la progresión de algunas otras reacciones nucleares posteriormente. Estas reacciones en cadena liberan una gran cantidad de energía.
CONTENIDO
1. Descripción general y diferencia clave
2. Qué es la reacción en cadena controlada
3. Qué es la reacción en cadena no controlada
4. Comparación lado a lado: reacción en cadena controlada frente a no controlada en forma tabular
5. Resumen
¿Qué es la reacción en cadena controlada?
Una reacción en cadena controlada es una cadena de reacciones nucleares que tienen lugar posteriormente en condiciones controladas. Entendamos este concepto usando las reacciones de fisión nuclear como ejemplo. Una reacción en cadena de fisión tiene lugar cuando un neutrón y un isótopo fisible interactúan entre sí. Esta interacción provoca la liberación de algunos neutrones del núcleo fisible. Estos neutrones liberados pueden interactuar con otros isótopos fisionables y provocar el inicio de reacciones de fisión posteriores. Cuando estas reacciones se controlan y regulan adecuadamente, se denomina reacción en cadena controlada. Las reacciones de fisión controladas se pueden llevar a cabo en presencia de moderadores.
Las plantas de energía nuclear utilizan reacciones en cadena controladas. Allí, las reacciones en cadena se controlan controlando la velocidad de las reacciones nucleares. Las reacciones en cadena controladas se pueden convertir fácilmente en formas incontroladas. Las reacciones se pueden controlar regulando la cantidad de material de partida utilizado (el isótopo fisible). Por ejemplo, si la cantidad de uranio utilizada es alta, entonces la velocidad de reacción también será alta porque entonces la probabilidad de que un neutrón interactúe con un isótopo fisionable es alta. Entonces la reacción se vuelve incontrolable. Y también, al regular el tiempo de la reacción, una reacción nuclear en cadena puede convertirse en una reacción controlada. Cuando se reduce el tiempo de reacción, la probabilidad de que un neutrón interactúe con un isótopo fisible es baja. Entonces la reacción se puede controlar fácilmente.
¿Qué es la reacción en cadena incontrolada?
Una reacción en cadena incontrolada es una cadena de reacciones nucleares que tienen lugar posteriormente, pero no en condiciones controladas. Por tanto, una reacción en cadena incontrolada puede volverse muy explosiva. Esto se debe a que estas reacciones pueden liberar una gran cantidad de energía a la vez.
Figura 01: Una reacción en cadena incontrolada
Por ejemplo, el isótopo radiactivo uranio-235 puede sufrir fisión nuclear liberando neutrones lentamente. Un isótopo libera tres neutrones a la vez. Estos tres neutrones pueden reaccionar con otros tres isótopos de uranio-235 liberando 9 neutrones (3 neutrones por cada isótopo). Asimismo, la reacción en cadena progresará y liberará una cantidad muy alta de energía. Estas reacciones nucleares en cadena incontroladas se utilizan en bombas nucleares.
¿Cuál es la diferencia entre reacción en cadena controlada y no controlada?
Diferencia del medio del artículo antes de la mesa
Reacción en cadena controlada frente a incontrolada |
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| Una reacción en cadena controlada es una cadena de reacciones nucleares que tienen lugar posteriormente en condiciones controladas. | Una reacción en cadena incontrolada es una cadena de reacciones nucleares que tienen lugar posteriormente, pero no en condiciones controladas. |
| Componentes | |
| Se lleva a cabo una reacción en cadena controlada en presencia de moderadores. | Se lleva a cabo una reacción en cadena incontrolada en ausencia de moderadores. |
| Medidas de control | |
| Una reacción en cadena nuclear se convierte en una reacción en cadena controlada regulando la cantidad de isótopos fisionables presentes, reduciendo el tiempo de reacción y utilizando moderadores. | Una reacción en cadena incontrolada no tiene medidas de control. |
| Aplicaciones | |
| Las reacciones en cadena controladas se utilizan en las centrales nucleares para generar electricidad. | Las reacciones en cadena incontroladas se utilizan en bombas nucleares. |
Resumen: reacción en cadena controlada frente a incontrolada
Las reacciones en cadena nuclear se pueden encontrar principalmente en las reacciones de fisión nuclear. La fisión nuclear es la ruptura de un núcleo atómico inestable. La diferencia entre reacciones en cadena controladas y no controladas es que las reacciones en cadena controladas no producen ningún efecto explosivo, mientras que las reacciones en cadena no controladas provocan una liberación de energía explosiva.
