energía nuclear

Energía nuclear



Núcleo de un reactor nuclear de fisión de investigación TRIGA. Puede apreciarse laradiación Cherenkov, el resplador azul.


Central nuclear de Ikata, con tres reactores de agua a presión (PWR). La refrigeración se realiza mediante un intercambio de agua con el océano.


Planta de energía nuclear Susquehanna, con dos reactores de agua en ebullición (BWR). Larefrigeración se realiza en circuito cerrado mediante dos torres de refrigeración que emitenvapor de agua.


Central nuclear de Lemóniz (España) cuya puesta en marcha fue abandonada por lamoratoria nuclear.
La energía nuclear o energía atómica es la energía que se libera espontánea o artificialmente en las reacciones nucleares. Sin embargo, este término engloba otro significado, el aprovechamiento dedicha energía para otros fines, tales como la obtención de energía eléctrica, térmica y mecánica a partir de reacciones atómicas, y su aplicación, bien sea con fines pacíficos o bélicos.1 Así, es común referirse a laenergía nuclear no solo como el resultado de una reacción sino como un concepto más amplio que incluye los conocimientos y técnicas que permiten la utilización de esta energía por partedel ser humano.
Estas reacciones se dan en los núcleos de algunos isótopos de ciertos elementos químicos (radioisótopos), siendo la más conocida la fisión del uranio-235 (235U), con la que funcionan los reactores nucleares, y la más habitual en la naturaleza, en el interior de las estrellas, la fusión del par deuterio-tritio (2H-3H). Sin embargo, para producir este tipo de energía aprovechandoreacciones nucleares pueden ser utilizados muchos otrosisótopos de varios elementos químicos, como el torio-232, el plutonio-239, el estroncio-90 o el polonio-210 (232Th, 239Pu, 90Sr, 210Po; respectivamente).
Existen varias disciplinas y/o técnicas que usan de base la energía nuclear y van desde la generación de electricidad en las centrales nucleares hasta las técnicas de análisis de dataciónarqueológica (arqueometría nuclear), la medicina nuclear usada en los hospitales, etc.
Los sistemas más investigados y trabajados para la obtención de energía aprovechable a partir de la energía nuclear de forma masiva son la fisión nuclear y la fusión nuclear. La energía nuclear puede transformarse de forma descontrolada, dando lugar alarmamento nuclear; o controlada en reactores nucleares en losque se produce energía eléctrica, energía mecánica o energía térmica. Tanto los materiales usados como el diseño de las instalaciones son completamente diferentes en cada caso.
Otra técnica, empleada principalmente en pilas de mucha duración para sistemas que requieren poco consumo eléctrico, es la utilización de generadores termoeléctricos de radioisótopos (GTR, o RTG en inglés), en los que seaprovechan los distintos modos de desintegración para generar electricidad en sistemas de termopares a partir del calor transferido por una fuente radiactiva.
La energía desprendida en esos procesos nucleares suele aparecer en forma departículas subatómicas en movimiento. Esas partículas, al frenarse en la materia que las rodea, producen energía térmica. Esta energía térmica se transformaen energía mecánica utilizando motores de combustión externa, como las turbinas de vapor. Dicha energía mecánica puede ser empleada en el transporte, como por ejemplo en losbuques nucleares; o para la generación de energía eléctrica en centrales nucleares.
La principal característica de este tipo de energía es la alta calidad de la energía que puede producirse por unidad de masa de material utilizado encomparación con cualquier otro tipo de energía conocida por el ser humano, pero sorprende la pocaeficiencia del proceso, ya que se desaprovecha entre un 86 y 92% de la energía que se libera.2
Índice
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1 Historia
1.1 Las reacciones nucleares
1.2 La fisión nuclear
1.3 La fusión nuclear
1.4 Otros sistemas de energía nuclear
2 Fundamentos físicos
2.1 El núcleo
2.2 Fisión...