Energia nuclear

ÍNDICE 1 Introducción. Fisión y fusión. Residuos y contaminación. 2 Tipos de reactores nucleares. 2.1 PWR 2.2 BWR 2.3 PHWR 2.4 HTGR 3 Centrales 1ª, 2ª, 3ª y 4ª generación. 4 Panorama actual y futuro en España y el mundo.

1 Introducción Energía nuclear La idea de que el núcleo de un átomo es inestable si tiene demasiados neutrones se aplica también a elementos muy grandes como el uranio. Eluranio natural contiene pequeñas cantidades de uranio 235, que es inestable y, por tanto, radiactivo, con lo que emite partículas alfa. No obstante los descubrimientos efectuados en 1939, demostraron que si se añade un neutrón más al núcleo de uranio 235, éste se vuelve extremadamente inestable y se desintegra violentamente. Esta reacción, que se desencadena bombardeando el uranio 235 con neutroneses la famosa reacción de fisión. Esta desintegración del uranio 235 provoca la división del núcleo en dos fragmentos aproximadamente iguales, cada uno de los cuales es un elemento más ligero. Durante la reacción se libera una gran cantidad de energía y puede producirse un calor muy elevado en una explosión muy rápida de un gran número de estas reacciones, produciéndose varios neutronesadicionales. Sí uno de estos neutrones es absorbido por otro núcleo de uranio 235, el proceso de fisión puede continuar como reacción en cadena. De esta forma, una reacción conduce a otra y este proceso constante de fisión es la clave del funcionamiento de un reactor nuclear. El primer reactor nuclear hecho por el hombre empezó a operar en 1942, pero no fue el primero en la Tierra, puesto que se cree quehace unos 1.700 millones de años, en un depósito de uranio en África se produjo espontáneamente una reacción de fisión en cadena. ¿Qué es una central nuclear? En una central nuclear, como en una central térmica (carbón, fuel o gas) se transforma la energía liberada por un combustible, en forma de calor, en energía mecánica, y después en energía eléctrica; el calor producido permite evaporar agua queacciona una turbina que lleva acoplado un alternador. El vapor que alimenta la turbina puede ser producido directamente en el interior de la vasija del reactor (en los reactores de agua en ebullición) o en un cambiador denominado generador de vapor (en los reactores de agua a presión).

El principio de una central nuclear es entonces muy sencillo. Es la tecnología aplicada

la que es complejadebido a los fenómenos en juego, las potencias alcanzadas, los requisitos técnicos y las precauciones necesarias para asegurar en todo momento, tanto la seguridad de los trabajadores y de la población, como la protección del medio ambiente. Los principales materiales o componentes de un reactor nuclear son: • Combustible. En una central nuclear el combustible es, generalmente, óxido de uranio. Entodas las centrales que están en funcionamiento en nuestro país, se emplea uranio ligeramente enriquecido en uranio 235, con un grado de enriquecimiento que oscila entre el 3 y el 5%. Este material se encuentra como pastillas cerámicas que se introducen en el interior de una vaina o envoltura metálica. • Moderador. En los reactores denominados "térmicos" es la sustancia que frena, sincapturarlos, los neutrones que se producen en la reacción de fisión hasta una velocidad a la que sean capaces de producir una nueva reacción de fisión. No se trata de parar la reacción (éste es el papel de las barras de control) sino de mantenerla. Hay tres sustancias que responden bien a estas exigencias: grafito, agua y agua pesada. • Barras de control. Contienen una sustancia que captura los neutrones deforma tal que se pare completamente la reacción nuclear de fisión o se module la potencia del reactor. • Núcleo del reactor. Es la zona en la que se encuentran las barras de combustible y las barras de control rodeadas por el moderador en una distribución adecuada, de modo que cuando estas últimas están insertadas la reacción nuclear se para. La reacción se inicial retirar las barras de control....