ENERGIA NUCLEAR

1.- Energía nuclear:

La energía nuclear es aquella que resulta del aprovechamiento de la capacidad que poseen algunos isótopos de algunos elementos químicos para experimentar reacciones nucleare y emitir energía en la transformación.

Estrictamente hablando la energía nuclear es la 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 átomos experimentan una ligera pérdida de masa. Esta masa que se pierde se convierte en una gran cantidad de energía calorífica.

La energía nuclear o energía atómica como también es llamada es la energía que se libera espontánea o artificialmente en las reacciones nucleares. Sin embargo, este término engloba otro significado, el aprovechamiento de dicha energía para otros fines, tales como la obtención de energía eléctrica, térmica y mecánica a partir de reacciones atómicas, y su aplicación, bien sea con fines pacíficos o bélicos. Así, es común referirse a la energía nuclear no solo como el resultado de una reacción sino como un concepto más amplio que incluye los conocimientos y técnicas que permiten la utilización de esta energía por parte del ser humano.

Estas reacciones se dan en los núcleos de algunos isótopos de ciertos elementos químicos (radioisótopos), siendo la más conocida la fisión del uranio-235(235U), con la que funcionan los reactores nucleares, y la más habitual en la naturaleza, en el interior de las estrellas, la fusión del par deuterio-tritio (2H-3H). Sin embargo, para producir este tipo de energía aprovechando reacciones nucleares pueden ser utilizados muchos otros isótopos de varios elementos químicos, como el torio-232, el plutonio-239, el estroncio-90 o el polonio-210 (232Th, 239Pu, 90Sr, 210Po; respectivamente).

2- Formas de generar la energía nuclear.

La energía nuclear es obtenida por reacciones de fisión y fusión de átomos en los que son liberadas gigantesca cantidades de energía que se usan para producir electricidad. El uranio, extraído de la naturaleza, es el elemento químico más pesado que se encuentra en la naturaleza sobre la tierra y el es más usado para obtener este tipo de energía como combustible, usando para ello el isótopo 235 del Uranio.

Así se obtiene:

1. El Uranio natural se concentra como óxido de Uranio en polvo. Este es mezclado con fluorina para obtener gas.

2. Este gas es colocado en una centrifugadora que gira a alta velocidad y la fuerza centrífuga, empuja el Uranio 238 hacia arriba, quedando en el centro el Uranio 235, el cual es más liviano.

3. Del centro de la centrifugadora es aspirado el Uranio enriquecido (proceso que hace posible el aprovechamiento del Uranio para producir energía), el cual posee el mayor porcentaje de Uranio 235.

Una pastilla de Uranio de 2cm de altura por 1.5 cm de diámetro es capaz de generar una energía equivalente a la combustión de 810 kg de Carbón, 565 L de petróleo o 480 metros cúbicos de gas.

3.- Fusión y Fisión nuclear

Fisión nuclear: ocurre cuando las partículas que forman el núcleo del átomo son separadas, en uno o dos grupos de partículas, por una fuerza externa, liberándose gran cantidad de energía en forma de luz y calor. Cuando la liberación de la energía se produce genera una enorme explosión. Los núcleos del Uranio se separan de manera controlada.

El principal problema de la fisión es que ella libera una gran cantidad de radiación, la cual es peligrosa para el ser humano. Por esta razón los reactores nucleares están cubiertos por una espesa capa d concreto.

El proceso de fisión nuclear permite el funcionamiento de los reactores nucleares que actualmente operan en el mundo.

Fusión nuclear: consiste en unir dos núcleos atómicos para construir un átomo diferente. El sol, por ejemplo utiliza la fusión nuclear de átomos de hidrógeno para formar átomos de Helio, lo cual produce calor, luz y otras radiaciones.

4.- Ventajas y desventajas de la energía nuclear:

Ventajas de la energía nuclear

Genera energía eléctrica

Evita la emisión de CO2 a la atmósfera

Reduce el consumo de las reservas de combustible fósil

Evita la emisión a la atmósfera de elementos contaminantes que se generan por el uso de combustibles fósiles

Detiene la lluvia ácida

Desventajas de la energía nuclear

Altos costos de producción

Contaminación atmosférica provocando efectos nocivos como el cáncer y la Leucemia

Produce residuos radiactivos

5.- ¿ Qué es una central nuclear?

Es una instalación industrial empleada para la generación de energía eléctrica a partir de la energía nuclear, que se caracteriza por el empleo de materiales fisionables que mediante una reacción nuclear proporcionan calor, el cual es empleado por un ciclo termodinámico convencional para mover un alternador y producir energía.

La estructura de una central nuclear es la siguiente:

Un reactor en el que se produce la fisión o reacción nuclear.

Un generador de vapor donde el calor producido por la fisión se usa para hacer hervir agua.

Una turbina que produce electricidad con la energía contenida en el vapor.

Un condensador en cual enfría el vapor, convirtiéndolo en agua líquida.

6.- Energía geotérmica:

Es la manifestación de la energía térmica acumulada en las rocas o aguas que se encuentran a elevada temperatura en el interior de la Tierra.

La energía generada en la función de su temperatura, al ser extraída de la Tierra, se presenta en forma de gases de altas temperaturas (fumarolas), en forma de vapor y agua hirviendo (géiser) y forma de agua caliente (fuentes termales).

7.- Ventajas y desventajas:

Ventajas de la energía geotérmica

Su impacto ambiental es mínimo

Tiene un rendimiento que le permite competir con el petróleo

Desventajas de la energía geotérmica

Requiere grandes inversiones

Los campos geotérmicos son relativamente escasos y muchas veces se ubican en zonas desfavorables

8.- Planta geotérmica:

Es la que utiliza como fuente de generación eléctrica la energía

...