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Energía liberada en la fisión del uranio-235 y reacción de fisión nuclear (8416)
Martes 18 de marzo de 2025, por
Un núcleo de uranio-235 (
) experimenta una fisión nuclear y se divide en dos fragmentos, uno de los cuales es kriptón-92 (
) y el otro es bario-141 (
). Además, se emiten tres neutrones (3n) en el proceso.
a) Escribe la ecuación nuclear que describe esta reacción de fisión.
b) Calcula la energía liberada en esta reacción, expresada en MeV.
Datos: 
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a) La ecuación nuclear de la fisión descrita en el enunciado es:
![\fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\textbf{\ce{^{235}U + ^1n -> ^{92}Kr + ^{141}Ba + 3^1n}}}}](local/cache-vignettes/L371xH34/dac1ca764ebe80acdf0b09df6503e686-45852.png?1742276957 "\fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\textbf{\ce{^{235}U + ^1n -> ^{92}Kr + ^{141}Ba + 3^1n}}}}"){kind=small}
Un neutrón incide sobre el núcleo de uranio-235 y provoca su fisión en los dos fragmentos mencionados, liberando tres neutrones adicionales.
b) Para calcular la energía liberada debes utilizar la ecuación de Einstein que relaciona el defecto de masa con la energía:
![\color[RGB]{2,112,20}{\bm{E = \Delta m \cdot c^2}}](local/cache-vignettes/L127xH20/ef2fdb20f508ff2408089a515f209600-573a9.png?1742276957 "\color[RGB]{2,112,20}{\bm{E = \Delta m \cdot c^2}}"){kind=small}
Debes calcular la masa al inicio y al final de la reacción:
Masa inicial:
![m_i = m(\ce{^{235}U}) + m(\ce{^1n}) = (235.0439 + 1.0087)\ u = \color[RGB]{0,112,192}{\bf 236.0526\ u}](local/cache-vignettes/L577xH25/d15b898525cb0358e117e056c1bcb2ec-99590.png?1742276957 "m_i = m(\ce{^{235}U}) + m(\ce{^1n}) = (235.0439 + 1.0087)\ u = \color[RGB]{0,112,192}{\bf 236.0526\ u}"){kind=small}
Masa final:
![m_f = m(\ce{^{92}Kr}) + m(\ce{^{141}Ba}) + 3m(\ce{^1n}) = (91.9262 + 140.9144 + 3\cdot 1.0087)\ u = \color[RGB]{0,112,192}{\bf 235.8667\ u}](local/cache-vignettes/L672xH20/5d15a83535d5acd6d197019ac328ac32-5d673.png?1758445135 "m_f = m(\ce{^{92}Kr}) + m(\ce{^{141}Ba}) + 3m(\ce{^1n}) = (91.9262 + 140.9144 + 3\cdot 1.0087)\ u = \color[RGB]{0,112,192}{\bf 235.8667\ u}"){kind=small}
La energía liberada es:
![E = (m_f - m_i)\cdot c^2 = (235.8667 - 236.0526)\ \cancel{u}\cdot \cancel{c^2}\cdot \frac{931.5\ MeV\cdot \cancel{c^{-2}}}{1\ \cancel{u}}\ \to\ \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bf E = -173.1\ MeV}}](local/cache-vignettes/L672xH39/9b1d58d2b0387d0122950033253128d7-4e177.png?1758445136 "E = (m_f - m_i)\cdot c^2 = (235.8667 - 236.0526)\ \cancel{u}\cdot \cancel{c^2}\cdot \frac{931.5\ MeV\cdot \cancel{c^{-2}}}{1\ \cancel{u}}\ \to\ \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bf E = -173.1\ MeV}}"){kind=small}