Energía nuclear y su impacto ambiental

Energía Nuclear
La energía nuclear es la energía que se libera en las reacciones nucleares. Sin embargo, también nos referimos a la energía nuclear como el aprovechamiento de dicha energía para otros fines como la obtención de energía eléctrica, térmica y/o mecánica a partir de reacciones nucleares.
¿Qué es la energía nuclear?
La energía nuclear es un proceso físico-químico en el que se liberagran canditad de energía (denominada energía nuclear). Explicaremos el proceso provocado en las reacciones nucleares en las que se obtiene esta energía nuclear.
Analizamos los dos métodos principales de obtención de energía nuclear:
* La fisión nuclear
* La fusión nuclear
Fisión nuclear
En energía nuclear llamamos fisión nuclear a la división del núcleo de un átomo. El núcleo seconvierte en diversos fragmentos con una masa casi igual a la mitad de la masa original más dos o tres neutrones.
La suma de las masas de estos fragmentos es menor que la masa original. Esta 'falta' de masas (alrededor del 0,1 por ciento de la masa original) se ha convertido en energía según la ecuación de Einstein (E=mc2 ).
La fisión nuclear puede ocurrir cuando un núcleo de un átomo pesado capturaun neutrón, o puede ocurrir espontáneamente.
Cadena de reacciones nucleares
Una reacción en cadena se refiere a un proceso en el que los neutrones de Uranio 235 liberados en la fisión produce una fisión adicional en al menos un núcleo más. Este núcleo, a su vez produce neutrones, y el proceso se repite. El proceso puede ser controlado (energía nuclear) o incontrolada (armas nucleares).
Aunque encada fisión nuclear  se producen entre dos y tres neutrones, no todos neutrones están disponibles para continuar con la reacción de fisión. Si las condiciones son tales que los neutrones se pierden a un ritmo más rápido de lo que se forman por la fisión, los que se produzcan en la reacción en cadena no serán autosuficientes.
La fisión nuclear controlada
Para mantener un control sostenidode reacción nuclear, por cada 2 o 3 neutrones puestos en libertad, sólo a uno se le debe permitir dar a otro núcleo de uranio. Si esta relación es inferior a uno entonces la reacción va a morir, y si es más grande va a crecer sin control (una explosión atómica). Para controlar la cantidad de neutrones libres en el espacio de reacción debe estar presente un elemento de absorción de neutrones. La mayoríade los reactores son controlados por medio de barras de control hechas de neutrones de un fuerte material absorbente, como el boro o el cadmio, ya que tienen una elevada sección de choque de captura para los neutrones lentos.
Además de la necesidad de capturar neutrones, los neutrones a menudo tienen mucha energía cinética (se mueven a gran velocidad). Estos neutrones rápidos se reducen a travésdel uso de un moderador, como el agua pesada y el agua corriente. Algunos reactores utilizan grafito como moderador, pero este diseño tiene varios problemas. Una vez que los neutrones rápidos se han desacelerado, son más propensos a producir más fisiones nucleares o ser absorbidos por la barra de control.
Fisión nuclear espontánea
La tasa de la fisión nuclear espontánea es la probabilidad porsegundo que un átomo dado se fisione de forma espontánea - es decir, sin ninguna intervención externa. El plutonio 239 tiene una muy alta tasa de fisión espontánea en comparación con la tasa de fisión espontánea de uranio 235.
Fusión nuclear
La fusión nuclear es una reacción nuclear en la que dos núcleos de átomos ligeros, en general el hidrógeno y sus isótopos (deuterio y tritio), se unen paraformar otro núcleo más pesado, liberando una gran cantidad de energía.
Un ejemplo claro lo vemos a diario en la energía solar que tiene su origen en la fusión de núcleos de hidrógeno, generándose helio y liberándose una gran cantidad de energía que llega a la Tierra en forma de radiación electromagnética.
Para efectuar las reacciones de fusión nuclear, se deben cumplir los siguientes requisitos:...