Ingeniero

EXPLICACIÓN CIENTÍFICA DE LA EXPLOSIÓN DE LA CENTRAL NUCLEAR DE FUKUSHIMA
El uranio natural se compone de tres isótopos: 234U (0,006%), 235U (0,7%), y 238U (99,3%).

Las centrales nucleares producen energía a partir de la fisión de un isótopo llamado Uranio-235 (U-235).

Fisión nuclear:
Es una reacción nuclear que tiene lugar por la rotura de un núcleo pesado al ser bombardeado porneutrones con cierta velocidad. A raíz de esta división el núcleo se separa en dos fragmentos acompañado de una emisión de radiación, liberación de 2 ó 3 nuevos neutrones y de una gran cantidad de energía .En estricto rigor una fracción de la masa del sistema se convierte en energía durante el proceso.
Los neutrones que escapan de la fisión, se encuentran en condiciones de fisionar otros núcleospesados, produciendo una Reacción Nuclear en Cadena.


Uranio 235:
A=235 y Z=146

  01n   +  92235U   ---->   3692Kr   +   56141Ba    +   3( 01n))).

235 +1 = 92 +141+ 3 n


La velocidad requerida para que se produzca un acontecimiento de fisión y no un acontecimiento de captura es diferente para cada isótopo

El U-235 es inestable y en su estado "normal" se descompone generando dospequeños núcleos atómicos, más 2 ó 3 neutrones. Si uno de esos neutrones golpea a otro átomo de U-235 hace que se libere energía y a su vez ocasiona la liberación de más neutrones que afectan a más átomos de U-235 y así sucesivamente.

Las barras de combustible de uranio poco enriquecido (normalmente menos del 10% de U-235 y el resto se compone de U-238, que es un isótopo más estable, no fisionable deuranio) se insertan en el reactor. Sólo un pequeño porcentaje de las barras de combustible se compone de U-235. Esto es en parte porque el uranio natural contiene menos de 1% de U-235 y el enriquecimiento de uranio natural es caro y consume tiempo.
Si esto no se controla, se produce la reacción en cadena de una explosión nuclear. Si se aprovechan correctamente, puede ser utilizado como unafuente de energía.
Debido al bajo contenido de U-235, el núcleo no alcanza criticidad (es decir, una reacción auto sostenida en cadena) por sí mismo. ¿Si no hubo una reacción en cadena, por qué se produjo radioactividad en la zona de Fukushima?
Para alcanzar criticidad es necesario introducir un "moderador" para frenar los neutrones en el reactor haciéndolos más propensos a seguir provocando lafisión de otros átomos.
Sin este "moderador", no se obtiene la reacción en cadena.
En el Reactor (como el de Fukushima), el agua refrigerante que circula por el reactor actúa como un moderador. Esta es una característica de seguridad de este tipo de reactores en que, si hay una pérdida total de líquido refrigerante en el núcleo, se opta por agua, donde la reacción será lenta y se detendrá por símisma.
En un reactor, el calor absorbido por el agua de refrigeración se convierte en vapor en la parte superior del reactor. Este vapor se alimenta directamente a una turbina que hace girar un generador para producir electricidad.
Debido a que esta agua pasa a través del núcleo es ligeramente radioactiva. En circunstancias normales, el agua refrigerante se separa de las barras de combustible y portanto no se contamina con isótopos radiactivos del combustible, pero sí absorbe neutrones del núcleo puede producir isótopos radiactivos de corta duración.
El isótopo producido es el nitrógeno-10, producto del oxígeno en el agua, el cual tiene una vida media muy corta desintegrándose de nuevo al oxígeno. Por lo que el riesgo de radioactividad del agua de refrigeración es baja.
Un últimoelemento en el diseño del reactor son las barras de control, estas están hechas de un material absorbente de neutrones. En el caso de una emergencia, estas se insertan en el reactor de fisión y hacen que todos dejen de absorber los neutrones necesarios para mantener una reacción en cadena.
En Fukushima, tan pronto como el terremoto fue detectado, todos los reactores en el sitio pasaron a modo...