Materiales Metálicos

Planta Nuclear

Es una central termoeléctrica en la que actúa como caldera un reactor nuclear. La energía térmica se origina por las reacciones nucleares de fisión en el combustible nuclear formado por un compuesto de uranio.   El combustible nuclear se encuentra en el interior de una vasija herméticamente cerrada, junto con un sistema de control de la reacción nuclear y un fluidorefrigerante, constituyendo lo que se llama un reactor nuclear. El calor generado en el combustible del reactor y transmitido después a un refrigerante se emplea para producir vapor de agua, (Este calor es el que se pensó emplear, al inicio de la era nuclear, para suministrar energía a las máquinas de vapor, donde el reactor hace las veces de caldera.) que acciona el conjunto turbina-alternador, generando laenergía eléctrica.
La planta se ha realizado con un diseño específico que prevé estructuras civiles adecuadas, sistemas duplicados que responden al fallo previsto de uno de ellos y coeficientes de sobredimensionamiento para resistir el sismo máximo esperable, proteger contra las radiaciones ionizantes, prevenir los accidentes posibles y mitigar sus consecuencias. Por este motivo, los edificios deuna central nuclear en comparación con una convencional de similar potencia son mucho más robustos y más grandes para alojar los sistemas redundantes instalados.
En 1947 Hyman Rickover (EUA) logró que el gobierno le autorizara la construcción de dos reactores para el funcionamiento de dos submarinos: uno que utilizaba agua a presión (PWR), el Nautilus y que fue construido por Westinghouse(1955); el otro fue un reactor rápido, sin moderador y refrigerado por sodio, construido por General Electric (1956), el Seawolf.
Los moderadores se emplean para que los neutrones emitidos en la reacción, frenen su velocidad hasta más o menos 2 km/s. Este proceso se conoce también como termalización de los neutrones. Este efecto se logra intercalando alguna sustancia cuyos átomos, mediante choques,frenen a los neutrones despedidos.
Se emplean diferentes tipos de moderadores, de acuerdo al proyecto nuclear de que se trate, entre ellos se encuentra el grafito, el agua, el agua pesada, el helio, el sodio, y otros.
En funcionamiento, los moderadores absorben distintas cantidades de neutrones, por lo que, para aumentar la eficiencia del reactor, se puede utilizar uranio enriquecido. El uranionatural contiene sólo 0.7% de U235, por lo que se utiliza U enriquecido aumentando hasta el 3.0%. Pueden usarse también, Pu239 y U233 que se obtienen artificialmente a partir de U238 y To232.
El 20 de diciembre de 1951 entró en funcionamiento una pequeña planta nuclear en la zona desértica de Idaho, que utilizó un reactor rápido y que suministró 100 kilovatios de electricidad, los primeros en lahistoria. A partir de ese momento, el uso de reactores para la producción de energía se puso de moda.
La obtención de energía a bajo costo y, si se tienen las medidas de seguridad necesarias y observadas estrictamente, de bajo impacto al ambiente, hizo que en muchos lugares del mundo, la construcción de plantas nucleares fuera la ‘mejor’ opción para la generación de electricidad. Pronto proliferaronen EUA, Canadá, Japón y toda Europa. México cuenta a partir de 1990 con una planta en funcionamiento en Laguna Verde, Veracruz.
Es, a partir del accidente nuclear registrado en la planta de Three Mile Islands (EUA, 1979) y Chernobyl (Rusia 1986), que sus beneficios se han venido criticando con intensidad. La gran cantidad de reglamentos y especificaciones que deben cumplirse para su construccióny puesta en marcha ha desalentado su empleo y obligado a pensar en otras formas de generación de energía.

Reactor Nuclear
Un reactor nuclear es una instalación capaz de iniciar, mantener y controlar las reacciones de fisión en cadena, con los medios adecuados para extraer el calor generado.
Un reactor nuclear consta de varios elementos, que tienen cada uno un papel importante en la...