Reactor nuclear

Trabajo de Introducción a la Física



Tema: Reactor Nuclear

Colegio: Instituto Gral. Belgrano

Profesora: Noelia Garavento

Curso: 4ºEyA

Alumnos: López Tomas, Juarez Elias, Magnarelli Tomas, Zarate Candela, Lisaniuk Nattan

Reactor nuclear

Un reactor nuclear es un dispositivo en donde se produce una reacción nuclear en cadena controlada. Se puede utilizar para la obtenciónde energía en las denominadas centrales nucleares. Una central nuclear puede tener varios reactores. También podría decirse que es una instalación física donde se produce, mantiene y controla una reacción nuclear en cadena.
La potencia de un reactor de fisión puede variar desde unos pocos Kw. térmicos a unos 4500 MW térmicos (1500 MW "eléctricos"). Deben ser instalados en zonas cercanas al agua,como cualquier central térmica, para refrigerar el circuito, y deben ser emplazados en zonas sísmicamente estables para evitar accidentes. Poseen grandes medidas de seguridad. No emiten gases que dañen la atmósfera pero producen residuos radiactivos que duran decenas de miles de años, y que deben ser almacenados para su posterior uso en reactores avanzados y así reducir su tiempo de vida a unoscuantos cientos de años.
El primer prototipo de reactor nuclear fue construido por Enrico Fermi, sin embargo no fue el primero que funcionó en la Tierra. En Oklo hay evidencias de que en la Tierra se produjeron reactores nucleares naturales hace 2000 millones de años.
Aplicaciones
Generación nuclear:
Producción de calor para la generación de energía eléctrica
Producción de calor para usodoméstico e industrial
Producción de hidrógeno mediante electrólisis de alta temperatura
Desalación
Propulsión nuclear:
Marítima
Cohetes de propulsión térmica nuclear (propuesta).
Cohetes de propulsión nuclear pulsada (propuesta).
Transmutación de elementos:
Producción de plutonio, utilizado para la fabricación de combustible de otros reactores o de armamento nuclear
Creación dediversos isótopos radiactivos, como el americio utilizado en los detectores de humo, o el cobalto-60 y otros que se utilizan en los tratamientos médicos
Aplicaciones de investigación, incluyendo:
Su uso como fuentes de neutrones y de positrones (p. ej. para su uso de análisis mediante activación neutrónica o para el datado por el método de datación potasio-argón).
Desarrollo de tecnología nuclear.
Reactor nuclearde fisión
Un reactor nuclear de fisión consta de las siguientes partes esenciales:
1. Combustible.-Isótopo fisible (divisible) o fértil (convertible en fisionable por activación neutrónica): Uranio-235,Uranio-238, plutonio-239, Torio-232, o mezclas de estos (MOX, Mezcla de óxidos de uranio y plutonio). El combustible habitual en las centrales refrigeradas por agua ligera es el dióxido de uranioenriquecido, en el que alrededor del 3 % de los núcleos de uranio son de U-235 y el resto de U-238. La proporción de U-235 en el uranio natural es sólo de 0,72 %, por lo que es necesario someterlo a un proceso de enriquecimiento en este nucleido.
2. Moderador (nuclear).- Agua, agua pesada, grafito, sodio metálico: Cumplen con la función de frenar la velocidad de los neutrones producidos por lafisión, para que tengan la oportunidad de interactuar con otros átomos fisionables y mantener la reacción. Como
regla general, a menor velocidad del neutrón, mayor probabilidad de fisionar con otros núcleos del combustible en los reactores que usan uranio 235 como combustible.
3. Refrigerante.- Agua, agua pesada, anhídrido carbónico, helio, sodio metálico: Conduce el calor generado hasta unintercambiador de calor, o bien directamente a la turbina generadora de energía eléctrica o propulsión.
4. Reflector.- Agua, agua pesada, grafito, uranio: reduce el escape de neutrones y aumenta la eficiencia del reactor.
5. Blindaje.- Hormigón, plomo, acero, agua: Evita la fuga de radiación gamma y neutrones rápidos.
6. Material de control.- Cadmio o boro: hace que la reacción en cadena se...