domingo, 29 de agosto de 2010

Separación de los elementos

Dado que un elemento es una sustancia pura sin combinar, es razonable suponer que un elemento no se puede separar en otras sustancias más simples. Sin embargo, esta suposición no es correcta; algunos elementos sí pueden separarse en otras sustancias más sencillas.

Para entender esto debemos recordar que los elementos están formados por diminutas partículas llamadas “átomos”; los cuales a su vez están formados por partículas más pequeñitas llamadas “electrones”, “protones” y “neutrones”. Cada elemento está formado por un tipo de átomo distinto a los de otros elementos. Por ejemplo los átomos de aluminio son distintos a los átomos de cobre.

La diferencia principal entre los átomos de los elementos es su masa. Existen átomos ligeros y átomos pesados dependiendo del número de protones, neutrones y electrones que los forman. Los átomos más ligeros que existen son los del elemento hidrógeno, que sólo tienen un protón y un electrón. En cambio uno de los átomos más pesados es el del elemento uranio que tiene 92 protones, 146 neutrones y 92 electrones. En el átomo, los protones y los neutrones están concentrados en un núcleo central y los electrones se mueven alrededor.


Los átomos muy pesados suelen ser inestables debido al elevado número de protones y neutrones que tienen en su núcleo, y en consecuencia se pueden fragmentar en un fenómeno denominado “fisión nuclear”; es durante este fenómeno cuando un elemento se separa en otros más sencillos, ya que al romperse los núcleos de sus átomos, dan lugar a átomos más pequeños de otros elementos más simples.

Para provocar la fisión de un elemento se deben bombardear los núcleos de sus átomos con neutrones libres para fragmentar dichos núcleos. Cuando los núcleos se parten, liberan nuevos neutrones que van a romper otros núcleos, que a su vez liberan más neutrones que van a romper otros núcleos y así sucesivamente, generando una reacción en cadena. Un ejemplo de esto es la fisión nuclear del uranio; cuando este elemento se bombardea con neutrones, sus átomos se fragmentan en otros más pequeños que corresponden a elementos más ligeros, principalmente bario y kriptón.


Durante la fisión nuclear se libera una enorme cantidad de energía hacia el entorno en forma de calor principalmente; si dicha liberación de energía no es controlada puede provocar muchos daños. Precisamente la liberación incontrolada de una gran cantidad de energía durante la fisión nuclear de un elemento es una explosión nuclear, como las ocurridas en Japón durante la segunda guerra mundial. En dichas explosiones el elemento uranio (bomba de Hiroshima) y el elemento plutonio (bomba de Nagasaki) se separaron en otros elementos más sencillos (aunque obviamente el objetivo principal de estas bombas no era comprobar este fenómeno).

Posteriormente se desarrolló tecnología para liberar la energía nuclear de manera controlada, para transformarla en otros tipos de energía, por ejemplo la energía eléctrica generada en las plantas nucleoeléctricas.


En conclusión, un elemento sí puede separarse en otros elementos más simples por medio de la fisión nuclear, pero es un proceso muy difícil de realizar y por ahora sólo es posible con los elementos que tienen los átomos más pesados.