El documento habla sobre la energía nuclear. Explica que la energía nuclear no contribuye al calentamiento global y puede proveer energía por mucho tiempo. Detalla cómo funcionan las centrales nucleares, incluyendo el proceso de fisión nuclear, el uso de uranio enriquecido como combustible, y los sistemas de control y refrigeración para mantener la reacción bajo control de forma segura. También menciona algunos eventos notables en la historia de la energía nuclear como Chernóbil y Fukushima.
2. El consumo desmedido de combustibles fósiles por las naciones
industrializadas impulsa la amenaza de calentamiento global. Desde
hace años, los geólogos saben que los combustibles fósiles no durarán
para siempre.
Tarde o temprano harán falta otras fuentes de energía
3. La energía atómica no contribuye al calentamiento mundial y
hay suficiente uranio para los reactores hasta bien entrado el
siglo XXI
Además las tecnologías de reprocesamiento abren la
posibilidad de extender indefinidamente la duración de los
combustibles nucleares
4. El 2 de diciembre de 1942, el físico italiano Enrico Fermi junto
con colaboradores lograron provocar una reacción nuclear en
cadena y mantenerla bajo control. Así se iniciaba la era atómica.
El nacimiento de la era
atómica
5. La humanidad tuvo entonces la posibilidad de
manipular, en su propio provecho, una energía de
tremendo poder
9. ¿En qué se basa una central nuclear?
En las centrales nucleares la energía eléctrica se genera al impulsar
turbogeneradores con vapor de agua, el cual se obtiene al calentar el
agua gracias a la FISIÓN NUCLEAR, que es la fragmentación del núcleo de
un átomo pesado, generando dos átomos de elementos diferentes (de
menor cantidad de protones) y liberando neutrones junto a una enorme
cantidad de energía
10. La fisión nuclear se logra cuando un NEUTRÓN impacta a una
velocidad exacta un átomo pesado
Como la reacción de fisión libera
neutrones, se puede provocar
una REACCIÓN EN CADENA si los
éstos impactan contra más
átomos
11. Si la reacción en cadena no
se controla, ésta se
amplifica violentamente y
genera una explosión en
una fracción de segundo
Pero los reactores nucleares están diseñados para sostener una
reacción en cadena continua sin dejar que se convierta en una
explosión nuclear. Entonces, ¿cómo funcionan las plantas nucleares?
12. Se utiliza el URANIO235, uno de los isótopos del
Uranio. Sus otros isótopos son el Uranio238 y el
Uranio 234 pero estos no son inestables como el
primero y no son fisionables
En la naturaleza no suceden reacciones
en cadena ya que los átomos de 235U
están demasiado dispersos. Además, el
99.27% del uranio que se encuentra es
238U y sólo el 0.72% es 235U
El Combustible
13. Para obtener el “combustible nuclear” el mineral de
uranio se extrae, purifica y ENRIQUECE
El enriquecimiento consiste en separar el 235U del 238U para
lograr una concentración mayor del primer isótopo y ya que
ambos isótopos son químicamente idénticos, el
enriquecimiento se basa en la ligera diferencia de las masas
14. Para controlar la reacción, la
composición del uranio es de 3% de
235U y 97% de 238U. Este
enriquecimiento modesto no
permite que la reacción se
amplifique y produzca una
explosión.
La reacción ocurre sólo si la masa
de uranio enriquecido cumple con 2
condiciones:
• Se dispone en la forma
geométrica adecuada
• Se rodea de una material
llamado “moderador”
El reactor nuclear
15. El MODERADOR desacelera los neutrones para que viajen a la velocidad
conveniente para disparar la reacción.
Al desacelerar los neutrones, el moderador se calienta y sirve como
medio de intercambio de calor (refrigerante).
El moderador puede ser
agua ordinaria (H2O), agua
pesada (posee Deuterio, un
isótopo del hidrógeno 2H2O)
o grafito.
16. Para que adquiera la forma
geométrica necesaria para la fisión ,
el uranio enriquecido se cargada en
largos tubos metálicos llamados
ELEMENTOS COMBUSTIBLES o
VARILLAS DE COMBUSTIBLE
Se disponen juntas muchas
varillas en el núcleo del
reactor, dentro de un
recipiente de reacción que
también contiene al
moderador
17. La reacción es controlada por varillas de control, que
poseen material que absorben los neutrones
(generalmente cadmio o boro), y están insertadas entre
los elementos combustibles. Estas varillas se retiran y se
colocan para iniciar, retardar o detener la reacción.
Si se retiran y comienza la reacción, las varillas de
combustible y el moderador se vuelven muy calientes
Actúan como mecanismo de seguridad, de manera que,
cuando existe alguna falla de funcionamiento, se
introducen en el “corazón” del núcleo para detener la
reacción
18. Lo que difiere las plantas
nucleares de las plantas
generadoras de
electricidad convencionales
es la forma para poner el
agua en ebullición y así
producir vapor que impulse
turbogeneradores
convencionales y generar
electricidad.
La fisión de alrededor de
medio kilogramo de uranio
equivale a 50 toneladas de
carbón
La planta de energía nuclear
19. En las centrales nucleares, el agua moderadora refrigerante pasa
por el reactor y se calienta a más de 315°C pero no hierve por estar
sometido a una presión muy alta (2100 psi, equivalentes a 147,68
Kg/cm2).
El agua calentada circula por un dispositivo de intercambio térmico
y pone en ebullición agua despresurizada
20. Este diseño de doble circuito para calentar el agua aísla los
materiales peligrosos del reactor del resto de la planta.
Pero si el tanque de reacción se rompiera, la falta
repentina de agua alrededor del reactor (llamada
“accidente por pérdida de refrigerante”) calentaría en
exceso el núcleo y como no habría moderador se
detendría la fisión, pero el 7% del calor proviene de la
desintegración radioactiva de los productos de la fisión así
que el reactor seguiría calentándose.
El decaimiento incontrolado fundiría el núcleo y los
materiales fundidos al caer en el agua restante originarían
una explosión de vapor
22. Para prevenirlo hay
sistemas refrigerantes de
respaldo que mantendrían
el reactor inmerso en agua
si sucedieran
escurrimientos, y el
conjunto total está
albergado en una
construcción de gruesas
paredes de concreto
