Energía Nuclear

¿Qué es la energía nuclear?

Estrictamente hablando la energía nuclear es la energía (definición de energía) que se libera al dividir el núcleo de un átomo (fisión nuclear) o al unir dos átomos para convertirse en un átomo individual (fusión nuclear). De hecho, nuclear viene de núcleo.
Cuando se produce una de estas dos reacciones físicas (la fisión o la fusión nuclear) los átomosexperimentan una ligera pérdida de masa. Esta masa que se pierde se convierte en una gran cantidad de energía calorífica como descubrió el Albert Einstein con su famosa ecuación E=mc2.
Sin embargo, a menudo, cuando se hablamos de energía nuclear nos referimos a generación de energía eléctrica utilizando reacciones nucleares.
Hay que tener presente que aunque la producción de energía eléctrica sea lautilidad más habitual, la energía nuclear se puede aplicar en muchos otros sectores, como en aplicaciones médicas, medioambientales o bélicas. Podéis verlo en más detalle en el apartado de aplicaciones de la energía nuclear de este sitio.

Fisión Nuclear

La fisión nuclear es una de las dos reacciones posibles que se producen cuando trabajamos con energía nuclear.
En energía nuclear llamamos fisiónnuclear a la división del núcleo de un átomo. El núcleo se convierte en diversos fragmentos con una masa casi igual a la mitad de la masa original más dos o tres neutrones.

La suma de las masas de estos fragmentos es menor que la masa original. Esta 'falta' de masas se ha convertido en energía según la ecuación de Einstein (E=mc2). Con esta ecuación se puede ver que por poca unidad de masa queextraigamos en una fisión nuclear obtendremos grandes cantidades de energía.
La fisión nuclear puede ocurrir cuando un núcleo de un átomo pesado captura un neutrón, o puede ocurrir espontáneamente.

Fusión Nuclear

La fusión nuclear es una reacción nuclear en la que dos núcleos de átomos ligeros, en general el hidrógeno y sus isótopos (deuterio y tritio), se unen para formar otro núcleo máspesado, liberando una gran cantidad de energía.
Para efectuar las reacciones de fusión nuclear, se deben cumplir los siguientes requisitos:
Temperatura muy elevada para separar los electrones del núcleo y que éste se aproxime a otro venciendo las fuerzas de repulsión electrostáticas. La masa gaseosa compuesta por electrones libres y átomos altamente ionizados se denomina PLASMA.
Confinamientonecesario para mantener el plasma a elevada temperatura durante un tiempo mínimo.
Densidad del plasma suficiente para que los núcleos estén cerca unos de otros y puedan lugar a reacciones de fusión.

El principal uso que se le da actualmente a la energía nuclear es el de la generación de energía eléctrica. Las centrales nucleares son las instalaciones encargadas de este proceso.
Prácticamentetodas las centrales nucleares en producción utilizan la fisión nuclear ya que la fusión nuclear actualmente es inviable a pesar de estar en proceso de desarrollo.
El funcionamiento de una central nuclear es idéntico al de una central térmica que funcione con carbón, petróleo o gas excepto en la forma de proporcionar calor al agua para convertirla en vapor. En el caso de los reactores nucleareseste calor se obtiene mediante las reacciones de fisión de los átomos del combustible.
A nivel mundial el 90% de los reactores de potencia, es decir, los reactores destinados a la producción de energía eléctrica son reactores de agua ligera (en las versiones de agua a presión o de agua en ebullición). De modo que explicaremos más extensamente el funcionamiento de este tipo de reactor.Funcionamiento de una central nuclear

El principio básico del funcionamiento de una central nuclear se basa en la obtención de energía calorífica mediante la fisión nuclear del núcleo de los átomos del combustible. Con esta energía calorífica, que tenemos en forma de vapor de agua, la convertiremos en energía mecánica en una turbina y, finalmente, convertiremos la energía mecánica en energía eléctrica...