Page 726 - Fisica General Burbano

REACCIONES DE FUSIÓN Y DE FISIÓN 745

El efecto biológico de la radiación se específica mediante la DOSIS EQUIVALENTE (DE) que es pro-
porcional a la dosis absorbida. El factor de proporcionalidad se denomina factor de calidad (QF) y
depende del tipo y energía de la radiación: DE =QF · D. Los valores aproximados del factor de
calidad para distintas radiaciones son: 1 para rayos X, g y b, 10 para neutrones y 15 y 20 para
otras partículas según que su carga sea la de uno o varios electrones, respectivamente.
La dosis equivalente se mide en sievert (Sv) o en rem (röntgen equivalente man):
1 Sv =1 J/Kg =100 rem

Se denomina DOSIS MÁXIMA PERMISIBLE (DMP) aquella dosis de radiación ionizante que no cau-
sa lesiones corporales «apreciables» a una persona. Hay que entender, sin embargo, que toda ra-
diación produce un daño biológico; un cromosoma que ha sufrido una mutación debida a la ra-
diación se reproducirá afectado por dicha mutación.
La tabla siguiente recoge los valores recomendados de la DMP para diversos tejidos y órganos
según que el receptor esté sometido o no a control continuo de la radiación absorbida.

DMP
MUESTRA PARA EXAMEN. PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN. COPYRIGHT EDITORIAL TÉBAR
PERSONAL NO
óRGANOS AFECTADOS PERSONAL CONTROLADO
CONTROLADO
Cuerpo entero, médula ósea, 3 rem/13 semanas 0,5 rem/año
gónadas, cristalino 5 rem/año
8 rem/13 semanas
Hueso, piel, Tiroides 3 rem/año
30 rem/año
4 rem/13 semanas
Otros órganos 1,5 rem/año
15 rem/año

D) REACCIONES DE FISIÓN Y DE FUSIÓN

XXX – 31. Fisión nuclear
Desde que en 1932 Chadwick descubriera el neutrón, éste ha sido empleado profusamente
para producir reacciones nucleares debido a su ausencia de carga. En 1939, O. Hahn y F. Strass-
man, bombardeando uranio con neutrones térmicos (energía de aproximadamente 0,03 eV) en-
contraron, mediante una serie de experimentos radioquímicos, que en la muestra bombardeada
aparecían átomos de bario inexistentes inicialmente.
L. Meitner y O. R. Frisch describieron el proceso, al que denominaron fisión, como la absorción
de un neutrón por el núcleo de uranio con la posterior ruptura de éste en dos fragmentos de ma-
sas aproximadamente iguales. Si uno de los núcleos resultantes es de bario (Z =56) el otro debe
ser de kripton (Z =36), de acuerdo con la reacción:

235 U + n 236 U 141 92 3 n +Q
1
1
92 0 ® 92 ® 56 Ba+ 36 Kr + 0
Así pues, se denomina FISIÓN NUCLEAR al proceso de desintegración en el que un núcleo pesado
se escinde en dos núcleos de masas aproximadamente iguales. (La fisión ternaria, en tres fragmen-
tos, sólo ocurre en el uranio en un 5 ´10 – 4 % de las fisiones).
La fisión espontánea se produce cuando un núcleo se fisiona sin necesidad de absorber previa-
mente una partícula; es la fisión del núcleo desde su estado fundamental. Este tipo de fisión se da
en átomos muy pesados, en los que la energía de enlace por nucleón es menor que la correspon-
diente a los núcleos que origina si éstos son aproximadamente iguales, es decir, en la fisión es-
pontánea se produce liberación de energía, es un proceso exotérmico.
La fisión inducida tiene lugar en núcleos excitados; ocurre cuando el núcleo pesado captura
una partícula, generalmente un neutrón, y el núcleo compuesto excitado se desintegra en frag-
mentos. El neutrón capturado puede ser de muy baja energía ya que su energía de enlace en el
núcleo es ya suficiente para producir la fisión. La reacción de fisión inducida más conocida es la
del U-235 que se escinde con neutrones térmicos, al igual que el Pu-239; en cambio, el U-238 y el
Th-232 precisan neutrones rápidos, de al menos 1 MeV, para escindirse.
Debemos recordar que se denomina neutrón térmico a aquél cuya energía cinética correspon-
de a la temperatura del medio, (• 0,03 eV) y neutrón rápido al que tiene energía del orden de
1 MeV. El paso de un neutrón de rápido a térmico se denomina moderación y se consigue por su-
cesivos choques del neutrón con un material moderador poco absorbente de neutrones, como co-
mentaremos a propósito de los reactores nucleares.