Reactor nuclear

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Reactor nuclear

  1. 1. • La fusión nuclear es una reacción en la que se unen dos núcleos ligeros para formar uno más pesado. • El nuevo núcleo tiene una masa inferior a la suma de las masas de los dos núcleos que se han fusionado para formarlo. Esta diferencia de masa es liberada en forma de energía. La energía que se libera varía en función de los núcleos que se unen y del producto de la reacción. La cantidad de energía liberada corresponde a la fórmula, donde m es la diferencia de masa observada en el sistema entre antes y después de la fusión y "c" es la velocidad de la luz (300.000 km/s). 2 mcE =
  2. 2.  En la fusión intervienen dos isótopos del hidrógeno: El Tritio y el Deuterio. Se utilizan estos isótopos porque para que se produzca la fusión de los átomos es necesario que sus núcleos tengan la mínima fuerza de repulsión, y esto se logra precisamente con los átomos más ligeros, los de hidrógeno, que sólo tienen un protón en su núcleo.
  3. 3. • Los núcleos atómicos tienden a repelerse debido a que están cargados positivamente, de forma que cuanto más cerca estén más intensa es la fuerza repulsiva. Pero también ocurre otro proceso: existen fuerzas nucleares atractivas que son extremadamente intensas a distancias muy pequeñas. Esto hace que la fusión solo pueda darse en condiciones de temperatura y presión muy elevadas que permitan compensar la fuerza de repulsión. La temperatura elevada hace que aumente la agitación térmica de los núcleos y esto los puede llevar a fusionarse, debido al efecto túnel. Para que esto ocurra son necesarias temperaturas del orden de millones de grados kelvin. El mismo efecto se puede producir si la presión sobre los núcleos es muy grande, obligándolos a estar muy próximos.
  4. 4.  Hay formas de conseguir la energía nuclear de fusión que se están experimentando actualmente:  El confinamiento magnético.  El confinamiento inercial.
  5. 5. • Se consigue crear y mantener la reacción gracias a grandes cargas magnéticas que hacen las veces de muros de contención de las cargas nucleares. • Puesto que el plasma esta formado por partículas cargadas, éstas deben moverse describiendo hélices a lo largo de las líneas magnéticas. Disponiendo estas líneas de manera que se cierren sobre sí mismas y estén contenidas en una región limitada del espacio, las partículas estarán confinadas a densidades más modestas durante tiempos lo suficientemente largos como para conseguir muchas reacciones de fusión.
  6. 6. (Reactor Tokamak)
  7. 7. (Reactor de fusión tokamak)
  8. 8. • El calentamiento se consigue con láseres de gran potencia y el confinamiento del plasma con la propia inercia de la materia. Este plasma se contiene por muy poco tiempo (microsegundos), pero a densidades muy altas (produciéndose muchas reacciones). •  La investigación actual se está inclinando más por el confinamiento magnético, habiéndose descubierto recientemente un nuevo método para mantener la reacción, cambiando el campo magnético de la forma cilíndrica a otra aproximadamente en forma de cuerno de toro.
  9. 9. • El Proyecto ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor: Reactor Termonuclear Experimental Internacional) es un consorcio internacional creado en 1.986 para desarrollar la tecnología de la fusión nuclear mediante un reactor Tokamak, que será construido en Cadarache (Francia), con un coste inicial de 10.300 millones de euros en 10 años. • El proyecto ITER lo componen la Unión Europea, Rusia, Estados Unidos, Japón, China, Corea del Sur e India.
  10. 10. • La fusión nuclear es un recurso energético potencial a gran escala, que puede ser muy útil para cubrir el esperado aumento de demanda de energía a nivel mundial, en el próximo siglo. Cuenta con grandes ventajas respecto a otros tipos de recursos: • Los combustibles primarios son baratos, abundantes, no radioactivos y repartidos geográficamente de manera uniforme (el agua de los lagos y los océanos contiene hidrógeno pesado suficiente para millones de años, al ritmo actual de consumo de energía). • Sistema intrínsecamente seguro: el reactor sólo contiene el combustible para los diez segundos siguientes de operación. Además el medio ambiente no sufre ninguna agresión: no hay contaminación atmosférica que provoque la "lluvia ácida" o el "efecto invernadero". • La radiactividad de la estructura del reactor, producida por los neutrones emitidos en las reacciones de fusión, puede ser minimizada escogiendo cuidadosamente los materiales, de baja activación. Por tanto, no es preciso almacenar los elementos del reactor durante centenares y millares de años.
  11. 11.  A nivel nacional Ingeominas se encarga del control regulatorio a todas las actividades con materiales radioactivos y lidera el programa nacional para gestión de residuos radiactivos, a través del grupo de Seguridad Nuclear y protección radiológica.
  12. 12.  a) Prestar servicios de asesoría y de asistencia científica y tecnológica en seguridad nuclear y protección radiológica al Gobierno Nacional y a los entes públicos;  b) Brindar capacitación en protección radiológica;  c) Asesorar, supervisar y controlar, en coordinación con las autoridades competentes, el almacenamiento y la eliminación de desechos nucleares y residuos radiactivos, incluyendo actividades de evacuación, transporte y tratamiento de material radiactivo contaminado;  d) Realizar auditorias en instalaciones donde se maneje radiación ionizante para verificación y control de las condiciones de seguridad nuclear y radiológica;
  13. 13.  e) Investigar e implementar nuevos procedimientos y tecnologías para mejorar la seguridad nuclear y protección radiológica en el país;  f) Apoyar los programas para la Prevención y Atención de Desastres del Ministerio del Interior, o de la que haga sus veces, en relación con problemas de seguridad radiológica del país;  g) Coordinar y promover proyectos de Cooperación Técnica con el Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA) en el campo de su actividad  h) Las demás actividades y tareas inherentes a la naturaleza del grupo de trabajo y las que le sean asignadas de conformidad con las normas legales vigentes sobre la materia.
  14. 14.  a) Otorgar, renovar, modificar, suspender y cancelar las licencias para producción, posesión o tenencia, uso, manejo, transporte, tránsito, comercialización, importación y exportación, almacenamiento temporal o disposición final de materiales nucleares y radiactivos, así como para el diseño, construcción, funcionamiento, servicios de protección radiológica y dosimetría, cierre temporal o definitivo de las instalaciones nucleares y de irradiación, en concordancia con las disposiciones legales y reglamentarias vigentes;  b) Ordenar y practicar auditorias, inspecciones y monitoreo a las instalaciones donde se, posean, usen, manejen, transporten, comercialicen, almacenen y gestionen materiales radiactivos para verificar el cumplimiento y observancia de las normas y reglamentos en materia de protección radiológica, seguridad nuclear, protección física de materiales nucleares y salvaguardias, sin perjuicio de las competencias asignadas a otras autoridades.
  15. 15.  c) Llevar el registro nacional actualizado de fuentes radiactivas e instalaciones radiactivas;  d) Conceder a nivel nacional las autorizaciones para manejo de materiales radiactivos al personal ocupacionalmente expuesto a las radiaciones ionizantes emitidas por materiales radiactivos, previo cumplimiento de los requisitos establecidos para tal fin por la Dirección de Energía del Ministerio de Minas y Energía.  e) Regular, evaluar y autorizar el diseño, construcción, operación y modificación de instalaciones radiactivas y nucleares;  f) Atender los compromisos de salvaguardias establecidos en acuerdos internacionales ratificados por el país y mantener actualizado el sistema nacional de contabilidad y registro de los materiales nucleares;  g) Adelantar ante las autoridades competentes la incautación de materiales radiactivos y fuentes radiactivas cuando se carezca de la licencia correspondiente o cuando su gestión represente una amenaza para los trabajadores, el público en general o el medio ambiente;
  16. 16.  a) Vigilar las condiciones de seguridad nuclear y protección radiológica de todas las instalaciones del Instituto y proponer los correctivos necesarios en caso de deficiencias;  b) Zonificar las instalaciones desde el punto de vista del riesgo radiológico y evaluar las zonas de trabajo para clasificar los trabajadores de acuerdo con su actividad con la radiación ionizante;  c) Las demás actividades y tareas inherentes a la naturaleza del grupo de trabajo
  17. 17.  Resolución número 18-1434 del 5 de diciembre de 2002 (reglamento de protección y seguridad radiológica).  Resolución número 18-1289 del 6 de octubre de 2004 (requisitos para la obtención de Licencia para la prestación del servicio de dosimetría personal.)  Resolución número 18-1304 del 8 de octubre de 2004 (reglamenta la expedición de la licencia de manejo de materiales radiactivos)  Resolución número 18-1419 del 4 de noviembre de 2004 (reglamenta la expedición de la licencia de importación de materiales radiactivos)
  18. 18.  Resolución número 18-1475 del 12 de noviembre de 2004 (reglamento de Instalaciones Nucleares )  Resolución número 18-1478 del 12 de noviembre de 2004 (procedimiento para la evaluación de las inspecciones a las instalaciones donde se gestionan materiales radiactivos y nucleares)  Resolución número 18-0208 del 25 de febrero de 2005, por la cual se modifican las Resoluciones 18-1304 y 18-1478 de 2004.  Resolución número 18-1682 del 14 de diciembre de 2005 (reglamento para el transporte seguro de materiales radiactivos)  Resolución No.18 1778 de 2005 (diciembre 29) Tarifas de licenciamiento
  19. 19.  LICENCIA DE MANEJO MATERIAL RADIOACTIVO  LICENCIA DE IMPORTACION MATERIAL RADIOACTIVO  LICENCIA DE EXPORTACIÓN MATERIAL RADIOACTIVO  LICENCIA DE TRASPORTE MATERIAL RADIOACTIVO  LICENCIA DE PRESTACION DE SERVICIOS DE DOSIMETRIA  CERTIFICACIONES DE NO CONTENIDO DE MATERIAL RADIOACTIVO
  20. 20.  OBJETIVO DEL CENTRO  ORGANIZACION Y RESPONSABILIDADES  CLASIFICACION (PERSONAL, ZONAS, ACCESOS)  LIMITES Y NIVELES  PROCEDIMIENTOS DE SERGURIDAD (PREVENCION, ATENCION)  VIGILANCIA (RUTINARIA, ESPECIAL, PERSONAS)  MANTENIMIENTO  CAPACITACION  TRANSPORTE
  21. 21.  AUTORIDAD REGULADORA  NORMAS Y PROCEDIMIENTOS  CONTROL DE CALIDAD  PRIMERA BARRERA FISICA (SISTEMAS PASIVOS)  SEGUNDA BARRERA FISICA (SISTEMAS ACTIVOS)  TERCERA BARRERA FISICA  BARRERA TECNICA  LIMITAR LOS RESIDUOS
  22. 22.  Una de las ventajas que los defensores de la energía nuclear le encuentran es que es mucho menos contaminante que los combustibles fósiles. Comparativamente las centrales nucleares emiten muy pocos contaminantes a la atmósfera.  Residuos Nucleares (Cierre de una planta, Tiempo de Degradación)  El de Three Mile Island, en Estados Unidos, y el de Chernobyl, en la antigua URSS.

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