¿Cuáles son los ejemplos de procesos de tunelización cuántica?
Aparte de la fisión inducida por un neutrón, aprovechada y explotada por el ser humano, también se denomina fisión a una forma natural de desintegración radiactiva espontánea (que no requiere un neutrón) y que se produce especialmente en isótopos de número másico muy elevado. La fisión espontánea fue descubierta en 1940 por Flyorov, Petrzhak y Kurchatov en Moscú, en un experimento que pretendía confirmar que, sin bombardeo por neutrones, la tasa de fisión del uranio era despreciable, como predijo Niels Bohr; no fue despreciable.

La composición impredecible de los productos (que varían de forma ampliamente probabilística y un tanto caótica) distingue la fisión de los procesos puramente cuánticos de túnel, como la emisión de protones, la desintegración alfa y la desintegración en racimo, que dan siempre los mismos productos. La fisión nuclear produce energía para la energía nuclear e impulsa la explosión de armas nucleares. Ambos usos son posibles porque ciertas sustancias llamadas combustibles nucleares sufren fisión cuando son golpeadas por neutrones de fisión, y a su vez emiten neutrones cuando se rompen. Esto hace posible una reacción nuclear en cadena autosostenida, que libera energía a un ritmo controlado en un reactor nuclear o a un ritmo muy rápido e incontrolado en un arma nuclear.

La cantidad de energía libre contenida en el combustible nuclear es millones de veces superior a la cantidad de energía libre contenida en una masa similar de combustible químico, como la gasolina, lo que convierte a la fisión nuclear en una fuente de energía muy densa. Sin embargo, los productos de la fisión nuclear son, por término medio, mucho más radiactivos que los elementos pesados que normalmente se fisionan como combustible, y permanecen así durante mucho tiempo, lo que da lugar a un problema de residuos nucleares. Sin embargo, los siete productos de fisión de larga vida sólo constituyen una pequeña fracción de los productos de fisión. La absorción de neutrones que no conduce a la fisión produce plutonio (a partir del 238
U) y actínidos menores (tanto del 235
U y 238
U) cuya radiotoxicidad es muy superior a la de los productos de fisión de larga vida. La preocupación por la acumulación de residuos nucleares y el potencial destructivo de las armas nucleares contrarrestan el deseo pacífico de utilizar la fisión como fuente de energía. El ciclo del combustible de torio no produce prácticamente plutonio y mucho menos actínidos menores, pero sí 232
U -o más bien sus productos de desintegración- es un importante emisor de rayos gamma. Todos los actínidos son fértiles o fisibles y los reactores reproductores rápidos pueden fisionarlos todos, aunque sólo en determinadas configuraciones. El reprocesamiento nuclear tiene como objetivo recuperar el material utilizable del combustible nuclear gastado, tanto para permitir que los suministros de uranio (y torio) duren más como para reducir la cantidad de "residuos". El término industrial para un proceso que fisiona todos o casi todos los actínidos es "ciclo cerrado del combustible".
emisión de protones, desintegración alfa y desintegración en racimo.