La fisión y la fusión se deben a las fuerzas fuerte y débil, pero no me queda claro cuál es responsable de cuál.
La fuerza fuerte es responsable tanto de la fusión como de la fisión.
Los nucleones (protones y neutrones) están compuestos de quarks que se mantienen unidos por la fuerza fuerte. La fuerza nuclear , también conocida como fuerza fuerte residual, une los nucleones entre sí. Entonces está involucrado tanto en la fusión como en la fisión. La fuerza electromagnética también es importante porque los protones se repelen entre sí, mientras que la fuerza nuclear afecta por igual a protones y neutrones.
La fuerza débil está involucrada en interacciones que cambian el sabor del nucleón, cuando un neutrón se convierte en un protón, o viceversa. Es importante para la estabilidad del núcleo. En términos generales, un núcleo es más estable con el mismo número de protones y neutrones (es necesaria una relación neutrón:protón más alta en núcleos más pesados). La fuerza débil mantiene ese equilibrio. Para obtener más detalles, consulte ¿ Qué hace exactamente la fuerza débil?
La fuerza débil no está involucrada en la fisión del uranio o del plutonio, o en su decaimiento sin fisión, lo que implica la emisión de una partícula alfa. Pero está involucrado en desintegraciones que emiten una partícula beta, como se explica en la página que vinculé arriba.
La fusión de hidrógeno en helio en una estrella involucra la fuerza débil porque algunos protones tienen que convertirse en neutrones. La serie principal de reacciones de fusión en el Sol se conoce como la cadena protón-protón . También está el ciclo carbono-nitrógeno-oxígeno que domina a temperaturas más altas.
La fusión y la fisión son categorías de reacciones nucleares que cubren una amplia gama de reacciones.
La fuerza fuerte es responsable de atraer a los nucleones y establece qué tan estable es un núcleo. Hace que el helio sea más estable que el hidrógeno, pero el uranio menos estable que el torio. Por lo tanto, está involucrado tanto en la fusión como en la fisión, que liberan energía cuando la salida es más limitada que la entrada (o cuando la salida es menos masiva). La fuerza fuerte crea esta unión.
La fuerza débil es responsable de los cambios de sabor. Esto incluye que los protones se conviertan en neutrones y viceversa (con electrones/positrones/neutrinos arrojados hacia adentro o hacia afuera para mantener el equilibrio). También participa tanto en la fusión como en la fisión, siempre que se necesiten cambios de sabor (por ejemplo, desintegración beta o desintegración beta inversa).
Un ejemplo de la fuerza débil se proporciona fácilmente en la fusión nuclear de las estrellas. Se juntan cuatro hidrógenos, que son cuatro protones, y deben convertirse en un núcleo de helio con dos protones y dos neutrones. La fuerza débil permite que dos protones se conviertan en dos neutrones.
Es un poco más complicado entonces cuál es responsable de cuál. La fusión es el proceso que une dos o más átomos más ligeros en uno más grande. La fuerza nuclear fuerte es responsable de unir los componentes nucleares del átomo más grande. Sin embargo, es posible que este proceso sea seguido por una desintegración beta radiactiva dentro del núcleo y esto esté gobernado por la fuerza nuclear débil. Entonces, es posible que tanto las fuerzas nucleares fuertes como las débiles jueguen un papel en la fusión.
La fisión divide un átomo más grande en dos o más pequeños. Sin embargo, también existe un proceso natural de desintegración radiactiva que puede, bajo ciertas condiciones, ser visto como un proceso de fisión. Esto se rige por la fuerza nuclear débil, pero es muy diferente de lo que normalmente se piensa que es la fisión como fuente potencial de energía a gran escala.
PM 2 Anillo