Obra Nº1

Treball d'Investigació Nuclear

Índex

1. Fissió i fusió nuclear

Fissió
Fusió

2. Centrals nuclears

De fissió: tipus i funcionament
De fusió

3. Impacte ambiental de les centrals

Els residus radioactius
Altres emissions
Possibles accidents
Constribució a l'efecte hivernacle













Fissió i fussió nuclear

1.1 Fissió nuclear

Procés a través del qualel núcli d'un àtom pesat es divideix en dos o més núclis més lleugers, a més a més d'altres productes com neutrons, fotons i partícules alfa (nuclis d'H) i beta (electrons).

Aquesta reacció nuclear pot produir-se fent colisionar un neutro (única partícula escaient, degut a la seu estat neutre, ja que d'altra forma seria repelida per nucli) amb el nucli d'un atom (normalment 235U o 239Pu),porvocant així una perdua de l'estabilitat d'aquest, o de manera natural i espontànea degut a la inestabilitat propia d'un isòtop.
De qualsevol de les dues formes, sempre i quan hi haja la material sufucient (massa crítica), la reacció produida serà una reacció en cadena, ja que en cada fissió es desprenen 2 o més neutrons (2,5 de mitja), els quals colisionaran contra altres núclis. No obstant, lavelocitat dels neutrons s'ha de controlar ja que els núclis es dividiran únicament si aquesta no és molt elevada (neutrons tèrmics): a més velocitat s'escaparà sense interactuar amb el nucli o transformarà el material en un isòtop però no provocarà una fissió.
Si aquesta reacció no es controla pot arribar a produir molta energia alliberada en forma d'explosió (bomba nuclear).

La fissió nuclearva ser descuberta el 1938 per Otto Hahn i Fritz Strassmann a partir del treball que Hahn i Lise Meitner havien desarollat uns anys abans.

1.2 Fusió nuclear

Procés a través del qual dos o més núclis d'àtoms lleugers, de carrega semblant, s'uneixen i formen un àtom amb el núcli més pesat, a més a més d'una gran quantitat d'energia que permet a la matèria entrar en un estat plasmàtic.Aquesta reacció termonuclear pot produir-se únicament quan es supera la barrera d'energía produida per la força electrostàtica. Açò es possible si:
1. Elevem moltíssim la temperatura (1,5·108 ºC) dels seus combustibles (H i isòtops) per tal d'arribar a l'estat plasma, per exemple amb uns làsers.
2. Mantenim el plasma a aquesta temperatura durant un temps, mitjançant el confinament inercial (FCI) o elconfinament magnètic (FCM).
El FCI consisteix en crear un mitjà tan dens que les partículas no puguen escapar sense xocar entre elles, mentre que el FCM atrapa les partícules elèctricament carregades del plasma en un espai reduit a través de l'acció d'un camp magnètic.
3. Obtenim una densitat del plasma suficient per a mantindre propers els núclis dels diferents àtoms.

Aquesta reacció no ésuna reacció en cadena, però produeix molta més energia que la fissió nuclear, i a més a més és molt més segura; no necessita un control ja que si alguna cosa fallara la consequència seria simplement el refredament dels combustibles.
La fusió nuclear presenta alguns avantatges respecte de la fissió, ja que:
1. No genera gasos nocius, sols residus nuclears de molt baixa activitat.
2. És una fontpracticament inesgotable d'energia, ja que els combustibles (deuteri i triti) són isòtops de l'H, l'element més abundant de l'univers.

Centrals nuclears

Són les instal·lacions en les que, mitjançant la fissió i fusió nuclears, es genera energía elèctrica a partir d'energia nuclear.

1.1 Centrals nuclears de fissió: tipus i funcionament

Són aquelles que utilitzen 235U i 239Pu com acombustibles i generen l'energia a través de la fissió nuclear.

Aquestes centrals consten principalment d'edifici de contenció, en el que es troba el reactor nuclear, la sala de turbines, on es troben el generador de vapor, les diferents turbines i el condensador, i la torre de refrigeració.
Funcionen de la seguent manera:

Inicialment, al reactor s'escalfa aigua, mitjançant la fissió nuclear...