CONTAMINACION AMBIENTAL PRODUCCION Y TRANSPORTE DE ENERGIA

2. CONTAMINACIÓN RADIOACTIVA(Conceptos)

La contaminación radioactiva es la contaminación producida por el uso desustancias radioactivas de origen natural o artificial, sustancias derivadas de la energía nuclear y centrales termonucleares que afecta el aire, el suelo o el agua. Este es sin duda, uno de los factores contaminantes más alarmantes, ya que llega a todos los sitios, sobre todo en emisiones a la atmosfera, desde donde las partículas son llevadas por el viento, el agua y llegan hasta el suelo; estas partículas radioactivas contaminan cosechas, deterioran ecosistemas y van ocasionando en el hombre y algunas especies animales degeneraciones genéticas o enfermedades incurables. Creemos que es de absoluta conveniencia aclarar algunos conceptos claves para la comprensión de ésta problemática generada por la radioactividad, ya que en éste campo hayamos algunos términos que no son muy familiares con las ciencias sociales.

a. El átomo

 Actualmente, sabemos que el átomo está formado por un pequeño núcleo, cargado positivamente, rodeado de electrones. El núcleo, que contiene la mayor parte de la masa del átomo, está compuesto a su vez de neutrones y protones, unidos por fuerzas nucleares muy intensas, mucho mayores que las fuerzas eléctricas que ligan los electrones al núcleo; respecto al tamaño y masa del átomo, por ejemplo, tenemos que el hidrógeno (el más ligero de todos), tiene un diámetro de aproximadamente 10-10 m (0,0000000001m) y una masa alrededor de 1.7 × 10-27 kg (la fracción de un kilogramo representada por 17 precedido de 26 ceros y un punto decimal). Un átomo es tan pequeño que una sola gota de agua contiene más de mil trillones de átomos.[pic 1]

b. Los isotopos: Los isótopos son átomos de un mismo elemento, pero que tienen diferente peso atómico, esto se debe a que por lo general poseen uno o más neutrones, sin embargo, muchos de estos átomos son inestables y con un corto tiempo de vida, muchos isótopos son aprovechados por sus propiedades radioactivas.

c. Radioactividad Natural: es el fenómeno por el cual determinados materiales, como, por ejemplo, las sales de uranio, emiten radiaciones espontáneamente.

Las radiaciones emitidas son de tres tipos: Las radiaciones alfa (a); son poco penetrantes ya que son detenidas por una hoja de papel y se desvían en presencia de campos magnéticos y eléctricos intensos. Más tarde se comprobó que son núcleos de helio. Las radiaciones beta (b); son más penetrante que las a, aunque son detenidas por una lámina metálica. En realidad, consisten en un flujo de electrones. Las radiaciones (g); son muy penetrantes, para detenerlas se precisa una pared gruesa de plomo o cemento. Son radiaciones electromagnéticas de alta frecuencia y, por lo tanto, muy energéticas.

d. Fuerzas Nucleares: La teoría nuclear moderna se basa en la idea de que los núcleos están formados por neutrones y protones que se mantienen unidos por fuerzas "nucleares “extremadamente poderosas. Estas fuerzas son de atracción, y mucho más intensas que las fuerzas eléctricas. Las fuerzas nucleares son de corto alcance, ya que se anulan cuando las distancias son superiores a unos pocos femtómetros (1 femtómetro = 10-15 metros). A partir de esta distancia predominarán las fuerzas eléctricas, que tenderán a separar a los protones.

e. Estabilidad Nuclear: Según la proporción entre protones y neutrones de un núcleo, éste es estable o no. Actualmente se conocen más de 300 núcleos estables. La radiactividad tiene su origen en la estabilidad nuclear. Si el núcleo es estable el elemento no es radiactivo; pero cuando la reacción entre los componentes del núcleo no es la adecuada, éste emite partículas y radiaciones electromagnéticas hasta alcanzar la estabilidad. Se llama isótopos radiactivos o radioisótopos todos aquellos isótopos que emiten radiaciones. Muchos elementos químicos tienen isótopos radiactivos cuyos núcleos emiten radiaciones y partículas de forma espontánea, a la vez que se transforman en núcleos de otros elementos.

f. Radiactividad Artificial: Se produce cuando los átomos estables de un elemento son bombardeados adecuadamente con partículas nucleares o rayos. El núcleo se desestabiliza y se vuelve radiactivo para recuperar su estabilidad.

g. Energía Nuclear : Energía de enlace nuclear: Albert Einstein desarrolló la ecuación que relaciona la masa y la energía:

E=m.c2 Esta ecuación afirma que una masa determinada (m) está asociada con una cantidad de energía (E) igual a la masa multiplicada por el cuadrado de la velocidad de la luz (c). Una cantidad muy pequeña de masa equivale a una cantidad enorme de energía. Como más del 99% de la masa del átomo reside en su núcleo, cualquier liberación de grandes cantidades de energía atómica debe provenir del núcleo. Hay dos procesos nucleares que tienen gran importancia práctica porque proporcionan cantidades enormes de energía: la fisión nuclear y la fusión nuclear.

h. Fisión nuclear: Es la escisión de un núcleo pesado en núcleos más ligeros. Por ejemplo. el núcleo de Uranio-235, se rompe en dos núcleos intermedios cuando se lo bombardea con neutrones. En este proceso también se emiten otras partículas además de radiación y una gran cantidad de energía.

i. Fusión nuclear: Es un proceso según el cual se unen núcleos ligeros o intermedios (a temperaturas extremadamente altas) para formar núcleos más pesados, obteniéndose energía.

 j. Las centrales nucleares: La generación de electricidad es el empleo más importante de la energía liberada en una fisión nuclear. Para ello es necesario controlar la reacción de fisión encadena; hace falta un sistema que impida que el número de fisiones por unidad de tiempo sobrepase ciertos límites. Esto se logra mediante el reactor nuclear.

Un reactor nuclear consiste básicamente en un recipiente en cuyo interior se encuentra el combustible nuclear (uranio o plutonio). Dicho combustible se suele introducir en forma de pastillas encapsuladas en una serie de vainas metálicas, rodeadas por un material moderador, que forman el interior del reactor. Para el control del reactor existen unas barras deslizantes, compuestas de un material capaz de absorber neutrones (boro o grafito). Según se introduzcan más o menos barras de control en el interior del reactor, el número de neutrones absorbidos será mayor o menor, de este modo se puede controlar el número de fisiones que ocurren por unidad de tiempo. Si las barras se introducen totalmente la reacción se detiene. Todo el conjunto del reactor se halla encerrado por el blindaje biológico, que es una envoltura de metal y hormigón cuya finalidad es impedir el paso de la radiación o gases contaminantes o radiactivos al medioambiente.

...