Hallazgo hist¨®rico en la f¨ªsica: desvelan qu¨¦ pasa en el momento exacto en el que se produce la fisi¨®n nuclear

La fisi¨®n nuclear fue descubierta en el a?o 1939 por Otto Hahn y Fritz Strassmann, y desde entonces se convirti¨® en uno de los procesos m¨¢s complejos en el campo de la f¨ªsica nuclear. Consiste, en esencia, en la divisi¨®n del n¨²cleo de un ¨¢tomo pesado en dos o m¨¢s ¨¢tomos m¨¢s ligeros, conocidos como productos de fisi¨®n.

Un proceso en el que se emiten neutrones, rayos gamma y, sobre todo, grandes cantidades de energ¨ªa. Para que este se produzca es necesaria la existencia de un neutr¨®n que incida con la energ¨ªa necesaria, seg¨²n explica el Consejo de Seguridad Nuclear. Este proceso, envuelto de misterio y fascinaci¨®n, tiene como momento m¨¢s destacado cuando el n¨²cleo se parte.

Un momento que se conoce como ¡®ruptura del puente nuclear¡¯, y en el que se liberan neutrones y otras part¨ªculas tras romperse de forma violenta. Sobre este momento decisivo en la fisi¨®n, un nuevo estudio publicado por Ibrahim Abdurrahman en Physical Review Letters aporta nuevos detalles. Gracias al empleo de simulaciones avanzadas, obtuvieron la primera caracterizaci¨®n microsc¨®pica detallada de la fisi¨®n y la emisi¨®n de neutrones en la ruptura del puente nuclear.

As¨ª, se ha conseguido simular la ruptura en tiempo real, algo que hasta ahora no hab¨ªa sido posible. Uno de los modelos m¨¢s empleados hasta la fecha era el propuesto por Uli Brosa en 1990, que defend¨ªa que el punto de ruptura del n¨²cleo era aleatorio. Ahora, el nuevo estudio publicado rechaza esta idea, asegurando que la posici¨®n de la ruptura del puente nuclear es predecible.

El punto cr¨ªtico

Y es que la ruptura del puente nuclear es el momento cr¨ªtico de la fisi¨®n. Cuando un n¨²cleo se deforma, surge una ¡®regi¨®n de cuello¡¯ que conecta los dos fragmentos resultantes. Un cuello que, poco a poco, se estrecha hasta alcanzar una anchura de tres femt¨®metros (un femt¨®metro equivale a una milbill¨®nesima parte del metro).

En ese instante, y debido a la tensi¨®n y la repulsi¨®n el¨¦ctrica entre ambos fragmentos, tiene lugar una violenta ruptura en la que se liberan neutrones (entre el 9% y el 14% de los que se liberan en total en todo el proceso). De acuerdo con los investigadores, este proceso sigue un patr¨®n universal de fisi¨®n asim¨¦trica: en ¨¦l, los fragmentos resultantes se separan en apenas 10 elevado a menos 22 segundos.

Seg¨²n este nuevo modelo, se demuestra que la ruptura del puente nuclear no depende de la aleatoriedad ni de otras variables externas, lo que contradice los pensamientos previos sobre este fen¨®meno. Ahora, gracias a estos hallazgos se abren nuevas opciones de cara a la investigaci¨®n de la fisi¨®n nuclear.

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