Tecnología nuclear y operación de centrales nucleares. Máster en Negocio Energético. Enerclub.

851 views

Published on

Tecnología Nuclear y Operación de Centrales Nucleares: XXVI Máster en Negocio Energético del Club Español de la Energía

Published in: Education
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
851
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
14
Actions
Shares
0
Downloads
13
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Tecnología nuclear y operación de centrales nucleares. Máster en Negocio Energético. Enerclub.

  1. 1. Energía nuclear, electricidad para todos XXVI MASTER EN NEGOCIO ENERGÉTICO CLUB ESPAÑOL DE LA ENERGÍA Madrid, 19 de noviembre de 2013 Tecnología Nuclear y Operación de Centrales Nucleares Antonio González Jiménez Director de Estudios y Apoyo Técnico www.foronuclear.org
  2. 2. Energía nuclear, electricidad para todos ¿QUÉ ES EL FORO NUCLEAR? Asociación sin ánimo de lucro creada en 1962 Agrupa a las empresas españolas relacionadas con el uso pacífico de la energía nuclear Principales objetivos Representación de la industria nuclear española a nivel nacional e internacional Informar y fomentar la educación en temas relacionados con la energía nuclear Potenciar la imagen pública de esta fuente de energía Nuestros socios 55 socios ordinarios y adheridos: empresas eléctricas españolas, centrales nucleares, empresas de ingeniería y servicios, empresas fabricantes de bienes de equipo, fabricante del combustible nuclear… www.foronuclear.org
  3. 3. Introducción Origen y desarrollo de la energía nuclear (I) s. V a.C. Demócrito de Abdera propone el término “átomo” para explicar su teoría sobre la composición de la materia 1803 Dalton propone una nueva teoría (elementos y compuestos) sobre la constitución de la materia 1869 Mendeleiev ordena los elementos según los pesos atómicos en la “Tabla Periódica” 1895 Röentgen descubre los rayos X 1896 Becquerel descubre que el uranio es radiactivo 1897 Thomson descubre el electrón 1898 Marie Curie descubre el radio y el polonio Principios s. XX Bohr desarrolla el modelo atómico (un átomo está formado por un núcleo rodeado de electrones) Pág. 01 www.foronuclear.org
  4. 4. Introducción Origen y desarrollo de la energía nuclear (II) 1903 Pierre y Marie Curie descubren la radiación artificial 1916 Einstein enuncia la “Teoría de la Relatividad” 1920 Rutherford descubre que las partículas están formadas por protones y electrones 1932 Chadwick descubre el neutrón 1934 Fermi produce los primeros isótopos radiactivos artificiales 1938 Hahn, Strassman, Meiner y Frisch interpretan la fisión nuclear 1942 Fermi, en la Universidad de Chicago, consigue la reacción nuclear en cadena (Chicago Pile 1) 1951 Primera generación de electricidad de origen nuclear 1956 Entra en funcionamiento Calder Hall, primera central nuclear comercial Pág. 02 www.foronuclear.org
  5. 5. Introducción ESTRUCTURA DE LA MATERIA MATERIA ~ 10-9 m Átomo ÁTOMO ~ 10-10 m Electrón NUCLEO ~ 10-14 m Protón Neutrón • La materia está formada por átomos y moléculas que se unen para formar sólidos • Cada átomo está compuesto de un núcleo con carga positiva y unos electrones que orbitan a su alrededor • El núcleo, a su vez, está formado por protones (+) y neutrones Pág. 03 www.foronuclear.org
  6. 6. Fundamentos FUNDAMENTOS Un átomo genera 100 millones de veces más energía por fisión nuclear que por combustión Generación de calor proveniente de la pérdida de masa asociada según la reacción nuclear E = m · c2 Primera reacción nuclear fisión en cadena autosostenida: Chicago 1942 Primeros reactores para producir plutonio: Hanford 1944 Primer submarino de propulsión nuclear: Nautilus 1955 Primer reactor de producción eléctrica: UK Calder Hall 1956: 60 MWe Pág. 04 www.foronuclear.org
  7. 7. Fundamentos REACCIONES NUCLEARES – ENERGÍA NUCLEAR • Interacciones entre núcleos atómicos, entre núcleos atómicos y partículas elementales, o entre partículas elementales • Cambian la “identidad” del elemento y la estructura del núcleo. Fisión nuclear: división de núcleos atómicos pesados Fusión nuclear: unión de núcleos atómicos muy ligeros Pág. 05 + 17,6 MeV www.foronuclear.org
  8. 8. Fundamentos REACCIÓN DE FISIÓN EN CADENA •Los neutrones generados en cada fisión provocan nuevas fisiones • No es necesaria fuente externa de neutrones para mantener la reacción Se produce una gran cantidad de energía Pág. 06 www.foronuclear.org
  9. 9. Fundamentos EL URANIO - ISÓTOPOS U- 235 0,71 % Pág. 07 U- 234 0,005 % U- 238 99,28 % www.foronuclear.org
  10. 10. Tecnología CENTRAL DE PRODUCCIÓN ELÉCTRICA Central Térmica Central Nuclear Pág. 08 www.foronuclear.org
  11. 11. Tecnología TIPOS DE CENTRALES NUCLEARES ITER ¿2100? Pág. 09 www.foronuclear.org
  12. 12. Tecnología EL REACTOR NUCLEAR • Instalación capaz de iniciar, mantener y controlar reacciones nucleares de fisión en cadena • Dispone de mecanismos adecuados para extraer el calor generado Combustible Moderador Refrigerante Reflector Barras de control Blindaje Pág. 10 www.foronuclear.org
  13. 13. Tecnología PASTILLAS DE COMBUSTIBLE UO2 Pág. 11 www.foronuclear.org
  14. 14. Tecnología ESTRUCTURA DE UN ELEMENTO DE COMBUSTIBLE Pág. 12 www.foronuclear.org
  15. 15. Tecnología ELEMENTO DE COMBUSTIBLE DE UN REACTOR DE AGUA A PRESIÓN PWR Pág. 13 www.foronuclear.org
  16. 16. Tecnología ESQUEMA GENERAL DE UNA CENTRAL PWR 1 Núcleo del reactor nuclear 9 Condensador 2 Barras de control 6 Turbinas 10 Circuito de refrigeración exterior 3 Generador de vapor 7 Alternador 11 Edificio de contención 4 Presionador Pág. 14 5 Vasija del reactor 8 Bomba de recirculación www.foronuclear.org
  17. 17. Tecnología VASIJA DE UN REACTOR DE AGUA A PRESIÓN PWR Pág. 15 www.foronuclear.org
  18. 18. Tecnología ELEMENTO DE COMBUSTIBLE DE UN REACTOR DE AGUA EN EBULLICIÓN BWR Pág. 16 www.foronuclear.org
  19. 19. Tecnología ESQUEMA GENERAL DE UNA CENTRAL BWR 1 Núcleo del reactor 7 Alternador 2 Barras de control 8 Bomba de recirculación y condensado 3 Separador de vapor 9 Condensador 4 Vapor de agua 10 Circuito de refrigeración exterior 5 Vasija del reactor 11 Edificio de contención 6 Turbinas Pág. 17 www.foronuclear.org
  20. 20. Tecnología VASIJA DE UN REACTOR DE AGUA EN EBULLICIÓN BWR Pág. 18 www.foronuclear.org
  21. 21. Tecnología VASIJA DE UN REACTOR DE AGUA EN EBULLICIÓN BWR (construcción CN Cofrentes) Pág. 19 www.foronuclear.org
  22. 22. Tecnología VASIJA DE UN REACTOR DE AGUA EN EBULLICIÓN BWR (construcción CN Cofrentes) Pág. 20 www.foronuclear.org
  23. 23. Tecnología LA SEGURIDAD NUCLEAR (I) Diseño seguro Seguridad intrínseca (Coeficientes de reactividad negativos – temperatura, densidad) Seguridad incorporada (Salvaguardias tecnológicas – Sistemas de seguridad redundantes) Seguridad a ultranza y defensa en profundidad Barreras de contención Pág. 21 www.foronuclear.org
  24. 24. Tecnología LA SEGURIDAD NUCLEAR (II) Edificio de contención Sistema de refrigeración Vaina del combustible Pastillas de combustible Barreras de contención Pág. 22 www.foronuclear.org
  25. 25. Resumen SINGULARIDADES DE LA ENERGÍA NUCLEAR Las reacciones de fisión nuclear crean productos radiactivos El reactor siempre produce calor, incluso cuando está parado El núcleo del reactor tiene una carga de combustible suficiente para funcionar hasta 2 años a plena potencia (aprovechando sólo el 5% de su potencial) Regulación muy estricta: Internacional: OIEA. NEA-OCDE, UE-EURATOM Nacional: CSN (>25 inspecciones/año, inspectores residentes…) Cooperación: Experiencia operativa internacional compartida: WANO/INPO No competencia entre centrales Pág. 23 www.foronuclear.org
  26. 26. Energía nuclear, electricidad para todos Muchas gracias www.foronuclear.org @ForoNuclear www.foronuclear.org

×