El proceso de fusión nuclear consiste en la formación de un núcleo pesado a partir de núcleos más livianos. Las recciones de fusión nuclear son mucho más energéticas que las de fisión nuclear. Se suelen denominar reacciones termonucleares, debido a que requieren de elevadas temperaturas para iniciarlas, es decir, las reacciones de fusión se realizan mediante proyectiles acelerados a temperaturas elevadas. Un ejmplo de este tipo de reacción es:
La siguiente convención se utiliza para Q. Un valor de Q mayor que cero, indica que el núcleo compuesto se puede formar sin restricciones en la energía cinética del proyectil entrante. Un valor negativo para Q, indica que la reacción no puede ocurrir sin que se le suministre energía al proyectil. La energía cinética mínima que debe tener el proyectil para que la reacción ocurra, se denomina energía umbral.
En las reacciones de fisión nuclear, un núcleo pesado origina dos núcleos de masas intermedias y dos o tres neutrones. Uno de los métodos que producen mayor rendimiento de fisión nuclear se denomina captura de neutrones. El núcleo blanco al ser bombardeado con neutrones produce un núcleo compuesto que en algunas situaciones puede quedar en estado excitado, y fragmentarse posteriormente en otros núcleos más livianos acompañados con la emisión de neutrones o rayos gamma. La siguiente reacción es un ejemplo de fisión nuclear.
La notación de Bothe se usa como una representación simplificada de las reacciones nucleares.
Núclido o nucleido inicial (partícula entrante, partícula saliente) Núclido o nucleido final
Ejemplo:
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