RESUMEN: Uranio. Fisión nuclear. Centrales nucleares
Páginas: 11 (2599 palabras)
Publicado: 15 de diciembre de 2013
RESUMEN: Uranio. Fisión nuclear. Centrales nucleares
INTRODUCCION
El Uranio, de símbolo U, es un elemento metálico radiactivo, principal combustible de los reactores nucleares.
El uranio fue descubierto en 1.789, en la uraninita (un mineral radiactivo compuesto por óxido de uranio), por el químico alemán Martin Heinrich Klaproth. Las propiedades radiactivas del uranio fueron demostradasen 1.896, cuando el físico francés Antoine Henri Becquerel produjo una imagen en una placa fotográfica cubierta con una sustancia que absorbía la luz.
ESTADO NATURAL
El uranio no existe en estado libre en la naturaleza, sino que se encuentra como óxido o sal compleja en minerales como la uraninita y la carnosita:
Uraninita: Carnosita:
El uranio natural es una mezcla de tresisótopos, en las siguientes proporciones:
238U ----------- 99,28 %
235U ----------- 0,7 %
234U ----------- 0,005 %
APLICACIONES
Después del descubrimiento de la fisión nuclear, el uranio se convirtió en un metal estratégico. Al principio, su uso estaba prácticamente restringido a la producción de armas nucleares. En 1.954 se empezó a utilizar el uranio enriquecido con elisótopo 235 para el desarrollo de plantas nucleares
El potencial de uranio como fuente de energía industrial
Las plantas de energía convencional, que producen 60.000 Kw. de electricidad, consumen unos 18 millones de Kg. de carbón por mes. Una planta nuclear de 60.000 Kw. sólo requiere 7 Kg. de uranio 235 por mes. Sin embargo, los problemas de escasez del uranio, de seguridad de las plantas yde almacenaje de los productos residuales del uranio y el plutonio radiactivos, han impedido la completa ejecución del potencial de la energía nuclear.
Las menas de uranio están ampliamente distribuidas por todo el mundo. Los sedimentos de uraninita, la mena más rica en uranio, se encuentran principalmente en Canadá, República Democrática del Congo y Estados Unidos.
Fisión nuclear de unátomo de uranio-235.
FISIÓN: es el proceso utilizado actualmente en las centrales nucleares. Cuando un átomo pesado (como por ejemplo el Uranio o el Plutonio) se divide o rompe en dos átomos más ligeros, la suma de las masas de estos últimos átomos obtenidos, más la de los neutrones desprendidos es menor que la masa del átomo original, y se desprende una cantidad de Energía que se puede calcularmediante la expresión E = m C2
Para romper un átomo, se emplea un neutrón porque es neutro eléctricamente y no es repelido por el núcleo. El neutrón se lanza contra el átomo que se quiere romper, por ejemplo, Uranio-235.
Al chocar el neutrón, el átomo de Uranio-235 se convierte en Uranio-236 durante un brevísimo espacio de tiempo, como este último átomo es sumamente inestable, se divide en dosátomos diferentes y más ligeros, desprendiendo 2 ó 3 neutrones. Estos 3 neutrones, vuelven a chocar con otros 3 átomos de Uranio-235, liberando en total 9 neutrones, energía y dos átomos más ligeros, y así sucesivamente, generándose de esta forma una reacción en cadena.
Los dos fragmentos producto de la fisión no son siempre los mismos pero los fragmentos bario-141 y kriptón-92 son el casomás probable de ruptura.
Es decir:
23592U + 10n 14156Ba + 9236Kr + 10n + 10n + 10n + Energía
Otra reacción de desintegración también podría ser:
23592U + 10n 13454Xe + 10038Sr + 10n + 10n + Energía
RADIACTIVIDAD
El fenómeno fue descubierto en 1.896 por el físico francés Antoine Henri Becquerel al observar que las sales de uranio podían ennegrecer una placa fotográficaaunque estuvieran separadas de la misma por una lámina de vidrio o un papel negro. También comprobó que los rayos que producían el oscurecimiento podían descargar un electroscopio, lo que indicaba que poseían carga eléctrica. En 1.898, los químicos franceses Marie y Pierre Curie dedujeron que la radiactividad es un fenómeno asociado a los átomos e independiente de su estado físico o químico....
INTRODUCCION
El Uranio, de símbolo U, es un elemento metálico radiactivo, principal combustible de los reactores nucleares.
El uranio fue descubierto en 1.789, en la uraninita (un mineral radiactivo compuesto por óxido de uranio), por el químico alemán Martin Heinrich Klaproth. Las propiedades radiactivas del uranio fueron demostradasen 1.896, cuando el físico francés Antoine Henri Becquerel produjo una imagen en una placa fotográfica cubierta con una sustancia que absorbía la luz.
ESTADO NATURAL
El uranio no existe en estado libre en la naturaleza, sino que se encuentra como óxido o sal compleja en minerales como la uraninita y la carnosita:
Uraninita: Carnosita:
El uranio natural es una mezcla de tresisótopos, en las siguientes proporciones:
238U ----------- 99,28 %
235U ----------- 0,7 %
234U ----------- 0,005 %
APLICACIONES
Después del descubrimiento de la fisión nuclear, el uranio se convirtió en un metal estratégico. Al principio, su uso estaba prácticamente restringido a la producción de armas nucleares. En 1.954 se empezó a utilizar el uranio enriquecido con elisótopo 235 para el desarrollo de plantas nucleares
El potencial de uranio como fuente de energía industrial
Las plantas de energía convencional, que producen 60.000 Kw. de electricidad, consumen unos 18 millones de Kg. de carbón por mes. Una planta nuclear de 60.000 Kw. sólo requiere 7 Kg. de uranio 235 por mes. Sin embargo, los problemas de escasez del uranio, de seguridad de las plantas yde almacenaje de los productos residuales del uranio y el plutonio radiactivos, han impedido la completa ejecución del potencial de la energía nuclear.
Las menas de uranio están ampliamente distribuidas por todo el mundo. Los sedimentos de uraninita, la mena más rica en uranio, se encuentran principalmente en Canadá, República Democrática del Congo y Estados Unidos.
Fisión nuclear de unátomo de uranio-235.
FISIÓN: es el proceso utilizado actualmente en las centrales nucleares. Cuando un átomo pesado (como por ejemplo el Uranio o el Plutonio) se divide o rompe en dos átomos más ligeros, la suma de las masas de estos últimos átomos obtenidos, más la de los neutrones desprendidos es menor que la masa del átomo original, y se desprende una cantidad de Energía que se puede calcularmediante la expresión E = m C2
Para romper un átomo, se emplea un neutrón porque es neutro eléctricamente y no es repelido por el núcleo. El neutrón se lanza contra el átomo que se quiere romper, por ejemplo, Uranio-235.
Al chocar el neutrón, el átomo de Uranio-235 se convierte en Uranio-236 durante un brevísimo espacio de tiempo, como este último átomo es sumamente inestable, se divide en dosátomos diferentes y más ligeros, desprendiendo 2 ó 3 neutrones. Estos 3 neutrones, vuelven a chocar con otros 3 átomos de Uranio-235, liberando en total 9 neutrones, energía y dos átomos más ligeros, y así sucesivamente, generándose de esta forma una reacción en cadena.
Los dos fragmentos producto de la fisión no son siempre los mismos pero los fragmentos bario-141 y kriptón-92 son el casomás probable de ruptura.
Es decir:
23592U + 10n 14156Ba + 9236Kr + 10n + 10n + 10n + Energía
Otra reacción de desintegración también podría ser:
23592U + 10n 13454Xe + 10038Sr + 10n + 10n + Energía
RADIACTIVIDAD
El fenómeno fue descubierto en 1.896 por el físico francés Antoine Henri Becquerel al observar que las sales de uranio podían ennegrecer una placa fotográficaaunque estuvieran separadas de la misma por una lámina de vidrio o un papel negro. También comprobó que los rayos que producían el oscurecimiento podían descargar un electroscopio, lo que indicaba que poseían carga eléctrica. En 1.898, los químicos franceses Marie y Pierre Curie dedujeron que la radiactividad es un fenómeno asociado a los átomos e independiente de su estado físico o químico....
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