Tema: Energía Nuclear

Introducción:

En este Mundo, existen diversas formas de obtención de la energía, de tan distinto origen, como lo son el sol, el aire o el agua por ejemplo. Esta energía es útil para todo ser vivo, ya sea como combustible y producción de compuestos en el diario vivir, o por su uso en elementos, que, gracias al avance de la tecnología, permiten que puedan ser utilizados por el hombre para hacerle la vida más fácil.

Sin duda, el método de obtención de energía más moderno es el de la Energía Nuclear, que se obtiene aprovechando las reacciones espontaneas de ciertos elementos químicos o mediante reacciones artificiales provocadas por el hombre, en donde se libera una gran cantidad de energía.

Los dos métodos con los cuales se puede obtener Energía Nuclear en gran medida son la Fusión y la Fisión. La primera, de la cual se obtiene mayor energía, aun está en investigación, y se obtiene en laboratorios, ya que para obtenerla, se necesita de una gran cantidad de calor para así producir la unión de los átomos, logrado hasta el momento con ayuda de una bomba atómica,  por esta razón, aun no es viable del todo. La Segunda, por otro lado, es la que actualmente se emplea en las centrales nucleares, y para obtenerla se divide un átomo, logrando así mas átomos de menor tamaño. Paralelamente, estos dos métodos de obtención de Energía Nuclear no son los únicos modos de obtenerla, también existen otros tipos de procesos, tales como los Generadores termoeléctricos de radioisótopos (RTG), que pueden ser terrestres o no, y que provisionan de energía, por lo general, a las baterías nucleares, las que son 10.000 veces mayores en capacidad que las baterías normales. En el método RTG se aprovechan los distintos modos de desintegración de partículas para generar electricidad a partir del calor que genera la radiactividad.  

A pesar de lo beneficioso para el hombre que pueda parecer el uso de este tipo de energía, hay que considerar aparte de los Pro, también los Contra que pueda tener, ya que, la energía que se obtiene puede usarse de forma descontrolada, dando lugar al armamento nuclear, o controlada en reactores nucleares en los que se produce electricidad, energía mecánica o calor.

Historia:

Inicialmente, en 1896, gracias a estudios de científicos como Henri Becquerel y el matrimonio Curie entre otros, se descubre que algunos elementos químicos emiten radiaciones. Esto permitió que los científicos comenzaran a investigar al respecto de sus propiedades y de los distintos tipos de radiaciones existentes, aparte da los rayos X, a las cuales nombraron Alfa, Beta y Gamma.

Se puede decir que el comienzo de los estudios de la energía nuclear en si, se hace posible gracias al desarrollo de la formula científica de Albert Einstein, donde postula que la masa se puede transformar en energía y viceversa. Según esto, al perder masa en cualquier proceso esta no se destruye ni desaparece, sino que se transforma en energía. Es decir analíticamente, E=MC2 , según lo postulado por Einstein en 1905, donde E es la energía liberada, M la diferencia de masa y C es la velocidad de la luz; lo que significa que una pequeña cantidad de masa libera una gran cantidad de energía, pues la velocidad de la luz al cuadrado, multiplicado por la masa, resulta una energía gigantesca en comparación a la masa transformada. Pronto se vio que todas estas reacciones con respecto a la radiación, provenían del núcleo atómico, del cual no fueron descubiertos todos sus componentes, sino hasta 1932, en donde James Chadwick propone la existencia del neutrón, el cual participaba en ciertas radiaciones emitidas en fenómenos no muy comunes de desintegración de partículas,  lo que luego se descubrió gracias a Enrico Fermi entre otros, al experimentar inicialmente, bombardeando núcleos de Uranio con neutrones, para así poder dividirlos. Todo esto permitió el avance en la teoría de Einstein, llegando a comprobarse posteriormente en el desarrollo de la Fisión y la Fusión, con la creación de energía a partir de pequeñas cantidades de masa.

 Sin embargo, a mediados de la segunda guerra mundial, y a pesar de la carta firmada en 1939 por Albert Einstein, en donde prevé al mal uso de este descubrimiento, se comienzan a crear la primeras bombas nucleares para usos Bélicos, de la cuales ya conocemos su efectos, el mayor de ellos y el mas dañino, provocado el año 1945 en Hiroshima y Nagasaki , en donde calcinó a miles de personas, dejando huellas que aun perduran en sus habitantes y la naturaleza del sector.  

Fisión Nuclear:

A partir del descubrimiento del Neutrón (el cual no posee carga y no produce repulsión), se comenzaron a realizar una serie de experimentos, de los cuales, el Físico Italiano Enrico Fermi, logro observar que utilizando neutrones de energías bajas y bombardeándolos con  distintos núcleos atómicos, producía que en ocasiones, estos neutrones fuesen absorbidos, emitiendo fotones. Así, probando con distintos elementos de la tabla periódica, descubrió nuevos elementos radioactivos, de los cuales, el isótopo de Uranio235(no común y escaso en la naturaleza) tuvo resultados distintos: Al bombardearlo, en un principio, se lograba un isotopo U236 por unos instantes, pues tiene un nuevo neutrón y es mas inestable, el cual, luego se dividía en dos átomos distintos de masas menores al original, y aproximadamente iguales entre si, de las que inicialmente se distinguió el Bario; sin embargo mas tarde se descubrió que podía dar origen a muchísimos elementos distintos, pero el Bario poseía mayor probabilidad de aparición.

235U + 0N            236U            92Kr + 191Ba + 30N + E[pic 1][pic 2]

A raíz de esta división, y aparte de la separación del núcleo,  también se producía una gran emisión de radiación que consigo soltaba de 2 a 3 nuevos neutrones dependiendo del tipo y la cantidad de átomos logrados, los que permitían además generar reacciones en cadena, considerando además, una gran cantidad de energía, la que finalmente se transforma en calor. Este calor, se aprovecha en lo que se denominan Reactores Nucleares, donde se calientan unas tuberías de agua, para producir vapor, el cual pasa por unas turbinas, haciéndolas girar. Estas a su vez, permiten que un generador eléctrico de determinada potencia pueda girar, generando así electricidad.

...