¿cómo se mide la energía de activación de la fisión?

Question

He oído que la energía de activación de fisión del (235)U es menor que la energía de separación de neutrones del (236)U así que esta debe ser la razón por la que el (235)U es capaz de fisionar

$$E_s+(236)U\to (235)U+n$$ en esta interacción $E_s$ es la energía de separación de los neutrones ( energía necesaria para separar los neutrones )

1. ¿cómo se mide la energía de activación de la fisión?

2. ¿hay alguna relación o ecuación?

Answer 1

Aquí hay un tutorial sobre fisión .

El concepto de "energía de activación" no se utiliza en el estudio de la fisión. Hay niveles de energía que se pueden modelar con modelos de pozos de potencial nuclear.La masa se convierte en energía en la fisión.

Lo que ocurre es que hay una alta sección transversal para que el U235 capture un neutrón térmico y se convierta en U236 en estado de excitación . Hay más de un nivel de energía en el que esto puede ocurrir.

La configuración es lo suficientemente inestable como para que, en lugar de caer con los rayos gamma a un estado básico de U236, que es bastante estable, el sistema (U235+neutrón) se rompa en Kr92 Ba141 y 3 neutrones que puede con ingeniería adecuada para crear una reacción en cadena en un reactor de fisión.

Answer 2

Anna hace una excelente descripción de la fisión por captura de neutrones, y supongo que eso es lo que preguntabas. Sin embargo, creo que vale la pena añadir que los núcleos también pueden sufrir la fisión espontánea , aunque sólo lo hacen los núcleos muy pesados. En principio, el uranio (235 y 238) puede sufrir una fisión espontánea, pero es muy lenta en comparación con la desintegración alfa o beta.

En la fisión espontánea, la idea de una barrera de potencial es importante por razones obvias. La energía de un núcleo de U238 es mayor que la energía de sus productos de fisión, por lo que es energéticamente favorable que los núcleos se dividan. Si no existiera una barrera de potencial, los núcleos de U238 se fisionarían todos al instante y no quedaría ninguno. Sin embargo, para poder dividirse, el núcleo de U238 tiene que pasar por un estado intermedio con una energía más alta, y esto crea la barrera de potencial, igual que el diagrama que dibujas.

Bueno, tu diagrama no es realmente correcto para la fisión porque la fisión es un proceso cuántico y el núcleo se divide haciendo un túnel a través de la barrera. No es como una reacción química en la que hay una distribución de Boltzmann de energías en los reactivos, de modo que una proporción de las moléculas que reaccionan tienen suficiente energía para superar la barrera. Sin embargo, el resultado final es muy parecido.

Según http://www.eng.fsu.edu/~dommelen/quantum/style_a/ntcsf.html la energía de activación para la fisión espontánea de un nulo de uranio es de 6,5MeV.