«Una central nuclear es una instalación industrial cuya función consiste en generar energía eléctrica a partir de la propia energía nuclear. Su característica principal es el empleo de combustible nuclear fisionable, que mediante reacciones nucleares logra proporcionar el suficiente calor para que su ciclo termodinámico logre producir el movimiento necesario para dar lugar a la energía eléctrica.»
Producción de electricidad
Las plantas nucleares, al igual que las centrales encargadas de quemar carbón, aceite y gas natural, producen electricidad al hervir el agua y convertirla en vapor. Este vapor, se dirige hacia unas turbinas, encargadas de producir electricidad. La diferencia recae, en que las centrales nucleares no queman nada. En lugar de eso, utilizan el combustible de uranio, consistente en pastillas de cerámica sólidas, para producir electricidad a través de un proceso conocido como fisión.
Las plantas de energía nuclear obtienen el calor necesario para producir vapor a través de un proceso físico. Este proceso, denominado fisión, implica la división de átomos de uranio en un reactor nuclear. El combustible de uranio está formado por pastillas de cerámica duras y pequeñas, que están empaquetadas en tubos grandes y verticales. Los bloques de este combustible son insertados dentro del reactor.
¿Cómo funciona una central nuclear?
Antes de nada el combustible de uranio es cargado en el reactor – una cúpula gigante de hormigón que está reforzada, por si se diera el caso de que explotara. En el corazón del reactor (el núcleo), los átomos se separan y liberan energía térmica, produciendo neutrones y separando otros átomos en una reacción nuclear controlada cuidadosamente.
Fuente www.unsam.edu.ar
En segundo lugar, las barras de control hechas de materiales como el cadmio y el boro, pueden subir o bajar en el reactor para absorber neutrones y ralentizar o acelerar la reacción en cadena.
El agua es bombeada a través del reactor para recoger la energía térmica que la reacción en cadena produce. Esta fluye constantemente alrededor de un bucle cerrado que une el reactor con un intercambiador de calor.
Dentro del intercambiador de calor, el agua del reactor cede su energía al enfriador del agua, que fluye en otro bucle cerrado, convirtiéndose en vapor. Utilizar dos bucles no conectados de agua y un intercambiador de calor, ayuda a mantener el agua contaminada con radioactividad de forma segura, en un lugar, y llevarle lejos de la gran parte del equipamiento de la central.
El vapor del intercambiador de calor es conducido a una turbina; donde las aspas giran a una velocidad muy elevada. La turbina giratoria está conecta a un generador de electricidad que hace que siga girando. Por último, el generador produce electricidad que fluye hacia una red de energía – y de ahí hacia nuestros hogares, tiendas, oficinas y fábricas.
¿Puede una central nuclear explotar como una bomba?
Una razón por la que muchas personas se oponen a una central nuclear es porque piensan que las plantas nucleares son como enormes bombas, que están esperando a explorar y acabar con la civilización. Es cierto que las centrales nucleares y las bombas de este tipo se basan en reacciones nucleares, en las cuales los átomos se separan, pero esta es la única comparación real que se puede hacer entre ellas.
Imagen de una explosion de bomba nuclear
Para empezar, los grados de uranio utilizados en las centrales nucleares y en las bombas nucleares, son muy diferentes, incluso algunas bombas pueden utilizar plutonio.
Las bombas necesitan de un uranio-235 extremadamente puro, formado mediante la eliminación de contaminantes (notablemente otro isótopo de uranio, uranio-238) procedentes del uranio natural. A no ser que se eliminen los contaminantes, la reacción nuclear en cadena puede no tener lugar. Las plantas de energía pueden funcionar con uranio mucho más ordinario y menos purificado, siempre que añadan otra substancia conocida como un moderador.
Un moderador, formado normalmente de carbono o agua, convierte de forma eficaz el uranio menos puro, de forma que pueda dar lugar una reacción en cadena. Todo lo que necesitamos saber acerca del moderador es que es capaz de desencadenar una reacción en cadena contando con uranio, relativamente impuro – y sin que la reacción se pare.
Así que, ¿qué pasaría si la reacción de dentro de una planta de energía estuviera fuera de control? Si esto sucediera, mucha energía sería liberada por lo que el reactor podría sobrecalentarse e incluso llegar a explotar – pero sería una explosión convencional, y relativamente pequeña, no una bomba nuclear apocalíptica. En esta situación, el moderador se quema o se funde, el reactor se destruye, y la reacción nuclear para; no ha forma de que se desencadene una reacción en cadena.
La peor situación es la conocida como fusión de un reactor, en donde el reactor se funde en líquido, produciendo un blob radioactivo y caliente que cae profundamente en el suelo, contaminando potencialmente los suministros de agua.
Hay varias diferencias importantes que eliminan la posibilidad de que una central nuclear se convierta en una bomba de este tipo. En particular, estas explosiones han sido ensambladas de una forma muy precisa al igual que su forma de implosionar. Estas condiciones no se producen en una planta de energía nuclear.
Un tipo diferente de planta de energía conocida como reactor reproductor rápido que funciona de una forma diferente, produciendo su propio combustible de plutonio en un proceso sostenido por sí mismo. Su reacción en cadena es mucho más parecida a lo que sucede en una bomba nuclear y no funciona a través de un moderador. Este es el motivo por el que el reactor reproductor rápido podría, teóricamente, salirse de su control y causar una explosión nuclear.
La energía nuclear, es ¿buena o mala?
Una gran cantidad de personas apoyan el uso de la energía nuclear, pero también existen otras tantas que se oponen. Las personas que están a su favor argumentan que es una forma de producir energía eléctrica menos destructiva a nivel medioambiental, ya que libera pocas emisiones relacionadas con el efecto invernadero (menos dióxido de carbono) que la quema de los combustibles como el carbón, el petróleo y el gas natural.
Átomo de energia nuclear, ejemplo de su combinacion de neutrones, protones y electrones
Sin embargo, los oponentes están concienciados sobre los peligros que los residuos de las centrales nucleares dejan a largo plazo, la forma en que los productos derivados de la energía nuclear ayudan a algunos individuos a construir bombas nucleares y el riesgo de que se produzcan grandes catástrofes y accidentes.
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