Introducción a la física:
Energía Atómica:
A) ¿Cómo trabaja una central nuclear? ¿Cuál es el
combustible? ¿Cuáles los desechos?
B) ¿Cuáles son sus estructuras comunes?
C) ¿Cuáles son las ventajas de poseer capacidad de obtención
de energía nuclear?
D) ¿Cuáles son las desventajas?
E) ¿Qué otros usos se le da a la tecnología nuclear?
Respuestas
Respuesta:
1.
El funcionamiento de una central nuclear se basa en el aprovechamiento del calor para mover una turbina por la acción del vapor de agua, la cual está conectada a un generador eléctrico. Para conseguir el vapor de agua se utiliza como combustible el uranio o el plutonio. El proceso se puede simplificar en cinco fases:
La fisión del uranio se lleva a cabo en el reactor nuclear, liberando una gran cantidad de energía que calienta el agua hasta evaporarla.
Este vapor se transporta al conjunto turbina–generador mediante un circuito de vapor.
Una vez ahí, las aspas de la turbina giran por la acción del vapor y mueven el generador, que trasforma la energía mecánica en electricidad.
Cuando el vapor de agua ha pasado por la turbina, se envía a un condensador donde se enfría y se vuelve líquido.
Después, el agua se transporta para volver a conseguir vapor, cerrando así el circuito del agua.
2.
Uranio
3.
Combustible. Formado por un material fisionable, generalmente compuesto de uranio en el que tienen lugar las reacciones de fisión. Es la fuente de generación de calor.
Moderador. Hace disminuir la velocidad de los neutrones rápidos generados en la fisión, manteniendo la reacción. Se acostumbra a utilizar agua, agua pesada, helio, grafito o sodio metálico.
Elementos de control. Permiten controlar en todo momento la población de neutrones y mantener estable el reactor.
Refrigerante. Extrae el calor generado por el combustible. Generalmente se utilizan refrigerantes líquidos como el agua ligera, el agua pesada o gases como el anhídrido carbónico y el helio.
Blindaje. Evita que les radiaciones y los neutrones del reactor se escapen al exterior. Por lo general, se utiliza hormigón, acero o plomo.
Elementos de seguridad. Todas las centrales nucleares de fisión disponen de múltiples sistemas de seguridad para evitar que se libere radioactividad al exterior.
4.
La energía nuclear es limpia durante su generación. De hecho, la mayoría de reactores nucleares emiten, solamente, inofensivo vapor de agua a la atmósfera. Ni CO2, ni metano, ni ningún otro gas contaminante o que contribuya al cambio climático.
La generación de energía es barata.
Se puede generar una enorme cantidad de energía con solo una central, debido al gran poder de la energía nuclear.
Es casi inagotable. De hecho, hay expertos que consideran que la deberíamos clasificar como renovable, dado que las reservas de uranio actuales permitirían seguir produciendo la misma energía que ahora durante miles de años.
Su producción es constante. Al contrario que muchas renovables (como la solar que no se puede generar por la noche o la eólica que no se puede generar sin viento), su producción es enorme y constante durante cientos de días seguidos. El 90% del año, excluyendo recargas y paradas de mantenimiento programadas, la energía nuclear funciona a pleno rendimiento.
5.
Sus residuos son muy peligrosos. Tanto para la salud como para el medio ambiente en general. Los residuos radiactivos son muy contaminantes, mortales y tardan miles de años en degradarse, lo que hace que su gestión sea muy delicada. De hecho, es un problema que aún no hemos resuelto.
Los accidentes pueden ser muy graves. Las centrales nucleares están dotadas de grandes medidas de seguridad, pero puede haber accidentes y, en ese caso, resultar muy graves. La Isla de las Tres Millas en Estados Unidos, Fukushima en Japón o Chernobyl en la antigua Unión Soviética son los ejemplos de lo que puede ocurrir.
Son objetivos vulnerables. Tanto para catástrofes naturales como actos terroristas, una central nuclear es un objetivo que puede causar un enorme daño si se destruye o daña.
6.
Las tecnologías nucleares más destacadas son: la energía nuclear, la medicina nuclear y las armas nucleares. Se han desarrollado aplicaciones desde detectores de humo hasta reactores nucleares, y desde miras de armas a bombas nucleares.