Energía hidráulica
Hace 15 años
jueves, 19 de noviembre de 2009
miércoles, 18 de noviembre de 2009
CHERNOBIL
La central nuclear de Chernóbil, se encuentra en Ucrania, a 18 km al Noroeste de la ciudad de Chernóbil, a 16 km de la frontera entre Ucrania y Bielorrusia y a 110 km al norte de la capital de Ucrania, Kiev.
Localizacion de la ciudad de Chernobil
La planta tenía cuatro reactores RBMK-1000 con capacidad para producir 1.000 MW cada uno.
Durante el periodo de 1977 a 1983 se pusieron en marcha progresivamente los cuatro primeros reactores; el accidente frustró la terminación de otros dos reactores que estaban en construcción. El diseño de estos reactores no cumplía los requisitos de seguridad que en esas fechas ya se imponían a todos los reactores nucleares de uso civil en occidente. El más importante de ellos es que carecía de edificio de contención.
El núcleo del reactor1 estaba compuesto por un inmenso cilindro de grafito de 1.700 t, dentro del cual 1.600 tubos metálicos resistentes a la presión alojaban 190 t de dióxido de uranio en forma de barras cilíndricas. Por estos tubos circulaba agua pura a alta presión que, al calentarse, proporcionaba vapor a la turbina de rueda libre. Entre estos conductos de combustible se encontraban 180 tubos, denominados «barras de control», compuestos por acero y boro que ayudaban a controlar la reacción en cadena dentro del núcleo del reactor.
En agosto de 1986, en un informe enviado a la Agencia Internacional de Energía Atómica, se explicaban las causas del accidente en la planta de Chernóbil. Éste reveló que el equipo que operaba en la central el sábado 26 de abril de 1986 se propuso realizar una prueba con la intención de aumentar la seguridad del reactor. Para ello deberían averiguar durante cuánto tiempo continuaría generando energía eléctrica la turbina de vapor una vez cortada la afluencia de vapor. Las bombas refrigerantes de emergencia, en caso de avería, requerían de un mínimo de potencia para ponerse en marcha (hasta que se arrancaran los generadores diesel) y los técnicos de la planta desconocían si, una vez cortada la afluencia de vapor, la inercia de la turbina podía mantener las bombas funcionando.
Localizacion de la ciudad de Chernobil
La planta tenía cuatro reactores RBMK-1000 con capacidad para producir 1.000 MW cada uno.
Durante el periodo de 1977 a 1983 se pusieron en marcha progresivamente los cuatro primeros reactores; el accidente frustró la terminación de otros dos reactores que estaban en construcción. El diseño de estos reactores no cumplía los requisitos de seguridad que en esas fechas ya se imponían a todos los reactores nucleares de uso civil en occidente. El más importante de ellos es que carecía de edificio de contención.
El núcleo del reactor1 estaba compuesto por un inmenso cilindro de grafito de 1.700 t, dentro del cual 1.600 tubos metálicos resistentes a la presión alojaban 190 t de dióxido de uranio en forma de barras cilíndricas. Por estos tubos circulaba agua pura a alta presión que, al calentarse, proporcionaba vapor a la turbina de rueda libre. Entre estos conductos de combustible se encontraban 180 tubos, denominados «barras de control», compuestos por acero y boro que ayudaban a controlar la reacción en cadena dentro del núcleo del reactor.
En agosto de 1986, en un informe enviado a la Agencia Internacional de Energía Atómica, se explicaban las causas del accidente en la planta de Chernóbil. Éste reveló que el equipo que operaba en la central el sábado 26 de abril de 1986 se propuso realizar una prueba con la intención de aumentar la seguridad del reactor. Para ello deberían averiguar durante cuánto tiempo continuaría generando energía eléctrica la turbina de vapor una vez cortada la afluencia de vapor. Las bombas refrigerantes de emergencia, en caso de avería, requerían de un mínimo de potencia para ponerse en marcha (hasta que se arrancaran los generadores diesel) y los técnicos de la planta desconocían si, una vez cortada la afluencia de vapor, la inercia de la turbina podía mantener las bombas funcionando.
TRAGEDIA DE CHERNOBIL
El accidente de Chernóbil, acontecido en dicha ciudad de Ucrania el 26 de abril de 1986, ha sido el accidente nuclear más grave de la historia, siendo el único que ha alcanzado la categoría de nivel 7 (el más alto) en la escala INES.
Aquel día, durante una prueba en la que se simulaba un corte de suministro eléctrico, un aumento súbito de potencia en el reactor 4 de la Central Nuclear de Chernóbil, produjo el sobrecalentamiento del núcleo del reactor nuclear, lo que terminó provocando la explosión del hidrógeno acumulado en su interior.
La cantidad de material radiactivo liberado, que se estimó fue unas 500 veces mayor que la liberada por la bomba atómica arrojada en Hiroshima en 1945, causó directamente la muerte de 31 personas, forzó al gobierno de la Unión Soviética a la evacuación de unas 135.000 personas y provocó una alarma internacional al detectarse radiactividad en diversos países de Europa septentrional y central.
Aquel día, durante una prueba en la que se simulaba un corte de suministro eléctrico, un aumento súbito de potencia en el reactor 4 de la Central Nuclear de Chernóbil, produjo el sobrecalentamiento del núcleo del reactor nuclear, lo que terminó provocando la explosión del hidrógeno acumulado en su interior.
La cantidad de material radiactivo liberado, que se estimó fue unas 500 veces mayor que la liberada por la bomba atómica arrojada en Hiroshima en 1945, causó directamente la muerte de 31 personas, forzó al gobierno de la Unión Soviética a la evacuación de unas 135.000 personas y provocó una alarma internacional al detectarse radiactividad en diversos países de Europa septentrional y central.
ACCIDENTES EN CENTRALES NUCLEARES
A pesar de las numerosas medidas de seguridad, en 1979 llegó a producirse un accidente en el RAP de Three Mile Island, cerca de Harrisburg (Pennsylvania, Estados Unidos). Un error de mantenimiento y una válvula defectuosa llevaron a una pérdida de refrigerante. Cuando comenzó el accidente, el sistema de seguridad desconectó el reactor, y el sistema de emergencia para enfriamiento del núcleo empezó a funcionar poco tiempo después según lo prescrito. Pero entonces, como resultado de un error humano, el sistema de refrigeración de emergencia se desconectó, lo que provocó graves daños en el núcleo e hizo que se liberaran productos de fisión volátiles procedentes de la vasija del reactor. Aunque sólo una pequeña cantidad de gas radiactivo salió del edificio de contención (lo que llevó a un ligero aumento de los niveles de exposición en los seres humanos), los daños materiales en la instalación fueron muy grandes, de unos 1.000 millones de dólares o más, y la tensión psicológica a la que se vio sometida la población, especialmente las personas que vivían cerca de la central nuclear, llegó a ser muy grave en algunos casos.
La investigación oficial declaro un error de manejo y un diseño inadecuado de la sala de control, y no un simple fallo del equipo.
La investigación oficial declaro un error de manejo y un diseño inadecuado de la sala de control, y no un simple fallo del equipo.
COMBUSTIBLES Y RESIDUOS NUCLEARES
Los combustibles peligrosos empleados en los reactores nucleares presentan problemas para su manejo, sobre todo en el caso de los combustibles agotados, que deben ser almacenados o eliminados de alguna forma.
Seguridad nuclear
La preocupación de la opinión pública en torno a la aceptabilidad de la energía nuclear procedente de la fisión se debe a dos características básicas del sistema. La primera es el elevado nivel de radiactividad que existe en diferentes fases del ciclo nuclear, incluida la eliminación de residuos. La segunda es el hecho de que los combustibles nucleares uranio 235 y plutonio 239 son los materiales con que se fabrican las armas nucleares.
El aprovechamiento de la energía nuclear, debido a sus características, trae consigo riesgos que pueden originar grandes daños para la vida en la tierra y para el medio ambiente. Por ello e s que en la todavía son muy dispares las opciones de su uso.
En caso de fuga radioactiva:
*La superficie quedaría totalmente contaminada durante décadas en un radio de acción de 100 Km.
*Miles de afectados.
*Futuras enfermedades, como canceres así como malformaciones de nuevos seres.
*Consecuencias a largo plazo no definidas.
En un radio de 30 Km. existe riesgo por contaminación de agua y alimentos.
Seguridad en una central nuclear
Los sistemas de seguridad se hacen por duplicado
para anular los defectos de posibles fallos.
Cuando fue visto el diseño de una central,se pasa a
la fase de construcción,donde hay que garantizar
la calidad del material utilizado y asegurarse que se
sigan las normas establecidas. Finalmente se hará
una fase de pruebas para garantizar que en todo
momento su funcionamiento sea el correcto.
Con respecto al medio ambiente, se estudian
continuamente muestras de agua, cultivos, carne
de animales, etc., para detectar los niveles de radioactividad en la zona.
Cada año se para la central, aproximadamente un mes, para recargar combustible y para realizar una revisión completa.
Residuos radiológicos
Se denomina residuo radiactivo a todo material que contiene o esta contaminado con radioisótopos en concentraciones superiores a las establecidas.
Los materiales radiactivos emiten radiación ionizante penetrante que puede dañar los tejidos vivos. La unidad que suele emplearse para medir la dosis de radiación equivalente en los seres humanos es el milisievert. La dosis de radiación equivalente mide la cantidad de radiación absorbida por el organismo, corregida según la naturaleza de la radiación puesto que los diferentes tipos de radiación son más o menos nocivos. La exposición de un individuo a 5 sieverts suele causar la muerte. Una gran población expuesta a bajos niveles de radiación experimenta aproximadamente un caso de cáncer adicional por cada 10 sieverts de dosis equivalente total.
Estos residuos tienen que ser conservados en fosas impermeables y cubiertos por una capa de tierra de gran espesor para evitar su liberación indiscriminada en la biosfera.
Las plantas de enriquecimiento de uranio y de fabricación de combustible contienen grandes cantidades de hexafluoruro de uranio (UF6), un gas corrosivo. Sin embargo, el riesgo radiológico es menor, y las precauciones habituales que se toman con las sustancias químicas peligrosas bastan para garantizar la seguridad.
Los residuos más significativos son:
*Residuos gaseosos y líquidos (centrales nucleares).
*Residuos sólidos de baja y media actividad (centrales y hospitales).
*Residuos sólidos de alta activadas procedentes de combustibles de las centrales nucleares.
Los residuos gaseosos de una central nuclear son filtrados y tratados para eliminar los isótopos radiactivos, donde pierden gran parte de su actividad; luego se evacuan a la atmósfera.
Los residuos olidos de baja actividad son guantes, herramientas, etc., y los de media actividad son filtros y desechos procedentes del tratamiento de los residuos líquidos y gaseosos.
Seguridad nuclear
La preocupación de la opinión pública en torno a la aceptabilidad de la energía nuclear procedente de la fisión se debe a dos características básicas del sistema. La primera es el elevado nivel de radiactividad que existe en diferentes fases del ciclo nuclear, incluida la eliminación de residuos. La segunda es el hecho de que los combustibles nucleares uranio 235 y plutonio 239 son los materiales con que se fabrican las armas nucleares.
El aprovechamiento de la energía nuclear, debido a sus características, trae consigo riesgos que pueden originar grandes daños para la vida en la tierra y para el medio ambiente. Por ello e s que en la todavía son muy dispares las opciones de su uso.
En caso de fuga radioactiva:
*La superficie quedaría totalmente contaminada durante décadas en un radio de acción de 100 Km.
*Miles de afectados.
*Futuras enfermedades, como canceres así como malformaciones de nuevos seres.
*Consecuencias a largo plazo no definidas.
En un radio de 30 Km. existe riesgo por contaminación de agua y alimentos.
Seguridad en una central nuclear
Los sistemas de seguridad se hacen por duplicado
para anular los defectos de posibles fallos.
Cuando fue visto el diseño de una central,se pasa a
la fase de construcción,donde hay que garantizar
la calidad del material utilizado y asegurarse que se
sigan las normas establecidas. Finalmente se hará
una fase de pruebas para garantizar que en todo
momento su funcionamiento sea el correcto.
Con respecto al medio ambiente, se estudian
continuamente muestras de agua, cultivos, carne
de animales, etc., para detectar los niveles de radioactividad en la zona.
Cada año se para la central, aproximadamente un mes, para recargar combustible y para realizar una revisión completa.
Residuos radiológicos
Se denomina residuo radiactivo a todo material que contiene o esta contaminado con radioisótopos en concentraciones superiores a las establecidas.
Los materiales radiactivos emiten radiación ionizante penetrante que puede dañar los tejidos vivos. La unidad que suele emplearse para medir la dosis de radiación equivalente en los seres humanos es el milisievert. La dosis de radiación equivalente mide la cantidad de radiación absorbida por el organismo, corregida según la naturaleza de la radiación puesto que los diferentes tipos de radiación son más o menos nocivos. La exposición de un individuo a 5 sieverts suele causar la muerte. Una gran población expuesta a bajos niveles de radiación experimenta aproximadamente un caso de cáncer adicional por cada 10 sieverts de dosis equivalente total.
Estos residuos tienen que ser conservados en fosas impermeables y cubiertos por una capa de tierra de gran espesor para evitar su liberación indiscriminada en la biosfera.
Las plantas de enriquecimiento de uranio y de fabricación de combustible contienen grandes cantidades de hexafluoruro de uranio (UF6), un gas corrosivo. Sin embargo, el riesgo radiológico es menor, y las precauciones habituales que se toman con las sustancias químicas peligrosas bastan para garantizar la seguridad.
Los residuos más significativos son:
*Residuos gaseosos y líquidos (centrales nucleares).
*Residuos sólidos de baja y media actividad (centrales y hospitales).
*Residuos sólidos de alta activadas procedentes de combustibles de las centrales nucleares.
Los residuos gaseosos de una central nuclear son filtrados y tratados para eliminar los isótopos radiactivos, donde pierden gran parte de su actividad; luego se evacuan a la atmósfera.
Los residuos olidos de baja actividad son guantes, herramientas, etc., y los de media actividad son filtros y desechos procedentes del tratamiento de los residuos líquidos y gaseosos.
OTROS REACTORES NUCLEARES
*Reactores de agua ligera y pesada
En el reactor de agua a presión (RAP), una versión del sistema RAL, el refrigerante es agua a una presión de unas 150 atmósferas. El agua se bombea a través del núcleo del reactor, donde se calienta hasta unos 325 ° C. El agua sobrecalentada se bombea a su vez hasta un generador de vapor, donde a través de intercambiadores de calor calienta un circuito secundario de agua, que se convierte en vapor. Este vapor propulsa uno o más generadores de turbinas que producen energía eléctrica, se condensa, y es bombeado de nuevo al generador de vapor. El circuito secundario está aislado del agua del núcleo del reactor, por lo que no es radiactivo. Para condensar el vapor se emplea un tercer circuito de agua, procedente de un lago, un río o una torre de refrigeración. La vasija presurizada de un reactor típico tiene unos 15 m de altura y 5 m de diámetro, con paredes de 25 cm. de espesor. El núcleo alberga unas 80 toneladas de óxido de uranio, contenidas en tubos delgados resistentes a la corrosión y agrupados en un haz de combustible.
*Reactores de propulsión
Para la propulsión de grandes buques de superficie, como el portaaviones estadounidense Nimitz, se emplean reactores nucleares similares al RAP. La tecnología básica del sistema RAP fue desarrollada por primera vez en el programa estadounidense de reactores navales. Los reactores para propulsión de submarinos suelen ser más pequeños y emplean uranio muy enriquecido para que el núcleo pueda ser más compacto. Estados Unidos, Gran Bretaña, Rusia y Francia disponen de submarinos nucleares equipados con este tipo de reactores.
*Reactores de investigación
En muchos países se han construido diversos reactores nucleares de pequeño tamaño para su empleo en formación, investigación o producción de isótopos radiactivos.
Una variedad muy empleada es el llamado reactor de piscina. El núcleo está formado por material parcial o totalmente enriquecido en uranio 235, contenido en placas de aleación de aluminio y sumergido en una gran piscina de agua que sirve al mismo tiempo de refrigerante y de moderador. Pueden colocarse sustancias directamente en el núcleo del reactor o cerca de éste para ser irradiadas con neutrones. Con este reactor pueden producirse diversos isótopos radiactivos para su empleo en medicina, investigación e industria
*Reactores autorregenerativos
La característica fundamental de un “reactor autorregenerativo” es que produce más combustible del que consume.
Existen varios sistemas de reactor autorregenerativo técnicamente factibles. El que más interés ha suscitado en todo el mundo emplea uranio 238 como material fértil. Cuando el uranio 238 absorbe neutrones en el reactor, se convierte en un nuevo material fisionable, el plutonio, a través de un proceso nuclear conocido como desintegración β (beta).
En el reactor de agua a presión (RAP), una versión del sistema RAL, el refrigerante es agua a una presión de unas 150 atmósferas. El agua se bombea a través del núcleo del reactor, donde se calienta hasta unos 325 ° C. El agua sobrecalentada se bombea a su vez hasta un generador de vapor, donde a través de intercambiadores de calor calienta un circuito secundario de agua, que se convierte en vapor. Este vapor propulsa uno o más generadores de turbinas que producen energía eléctrica, se condensa, y es bombeado de nuevo al generador de vapor. El circuito secundario está aislado del agua del núcleo del reactor, por lo que no es radiactivo. Para condensar el vapor se emplea un tercer circuito de agua, procedente de un lago, un río o una torre de refrigeración. La vasija presurizada de un reactor típico tiene unos 15 m de altura y 5 m de diámetro, con paredes de 25 cm. de espesor. El núcleo alberga unas 80 toneladas de óxido de uranio, contenidas en tubos delgados resistentes a la corrosión y agrupados en un haz de combustible.
*Reactores de propulsión
Para la propulsión de grandes buques de superficie, como el portaaviones estadounidense Nimitz, se emplean reactores nucleares similares al RAP. La tecnología básica del sistema RAP fue desarrollada por primera vez en el programa estadounidense de reactores navales. Los reactores para propulsión de submarinos suelen ser más pequeños y emplean uranio muy enriquecido para que el núcleo pueda ser más compacto. Estados Unidos, Gran Bretaña, Rusia y Francia disponen de submarinos nucleares equipados con este tipo de reactores.
*Reactores de investigación
En muchos países se han construido diversos reactores nucleares de pequeño tamaño para su empleo en formación, investigación o producción de isótopos radiactivos.
Una variedad muy empleada es el llamado reactor de piscina. El núcleo está formado por material parcial o totalmente enriquecido en uranio 235, contenido en placas de aleación de aluminio y sumergido en una gran piscina de agua que sirve al mismo tiempo de refrigerante y de moderador. Pueden colocarse sustancias directamente en el núcleo del reactor o cerca de éste para ser irradiadas con neutrones. Con este reactor pueden producirse diversos isótopos radiactivos para su empleo en medicina, investigación e industria
*Reactores autorregenerativos
La característica fundamental de un “reactor autorregenerativo” es que produce más combustible del que consume.
Existen varios sistemas de reactor autorregenerativo técnicamente factibles. El que más interés ha suscitado en todo el mundo emplea uranio 238 como material fértil. Cuando el uranio 238 absorbe neutrones en el reactor, se convierte en un nuevo material fisionable, el plutonio, a través de un proceso nuclear conocido como desintegración β (beta).
REACTORES DE ENERGIA NUCLEAR
Los primeros reactores nucleares a gran escala se construyeron en 1944 en Hanford, en el estado de Washington (Estados Unidos), para la producción de material para armas nucleares. El combustible era uranio natural; el moderador, grafito. Estas plantas producían plutonio mediante la absorción de neutrones por parte del uranio 238; el calor generado no se aprovechaba.
Reactor nuclear
1)En la parte central del reactor se produce una reacción nuclear autosostenida, una serie de barras de control se suben o bajan para absorber neutrones y controlar así, el calor producido.
2) El reactor nuclear mas empleado en todo el mundo es el reactor de agua a presión. Se conoce como sistema de circuito doble porque emplea dos circuitos de agua. El circuito primario, bombea el agua calentada en el reactor a través del serpentín de un intercambiador de calor, donde cede calor al circuito secundario.
3) El agua del circuito primario sigue liquida incluso a 300ª C, porque esta a una presión de 150atmosfera.
4) En el circuito secundario el agua se evaporiza en el intercambiador de calor, y el vapor a presión se emplea para impulsar unos generadores de turbina. El vapor se enfría con agua tomada de una gran deposito, como un rió o un mar. El vapor vuelve a condensarse y se bombea de nuevo al intercambiador de calor, con lo que se cierra el ciclo.
5) la electricidad producida por los generadores pasan primero a un transformador para elevar la tensión y de ahí a la red de distribución.
En todo el mundo se han construido diferentes tipos de reactores (caracterizados por el combustible, moderador y refrigerante empleados) para la producción de energía eléctrica.
Reactor nuclear
1)En la parte central del reactor se produce una reacción nuclear autosostenida, una serie de barras de control se suben o bajan para absorber neutrones y controlar así, el calor producido.
2) El reactor nuclear mas empleado en todo el mundo es el reactor de agua a presión. Se conoce como sistema de circuito doble porque emplea dos circuitos de agua. El circuito primario, bombea el agua calentada en el reactor a través del serpentín de un intercambiador de calor, donde cede calor al circuito secundario.
3) El agua del circuito primario sigue liquida incluso a 300ª C, porque esta a una presión de 150atmosfera.
4) En el circuito secundario el agua se evaporiza en el intercambiador de calor, y el vapor a presión se emplea para impulsar unos generadores de turbina. El vapor se enfría con agua tomada de una gran deposito, como un rió o un mar. El vapor vuelve a condensarse y se bombea de nuevo al intercambiador de calor, con lo que se cierra el ciclo.
5) la electricidad producida por los generadores pasan primero a un transformador para elevar la tensión y de ahí a la red de distribución.
En todo el mundo se han construido diferentes tipos de reactores (caracterizados por el combustible, moderador y refrigerante empleados) para la producción de energía eléctrica.
BOMBAS
*Bomba atómica
Las armas nucleares son las más poderosas y destructivas que existen. Las modernas, que pueden tener una potencia equivalente a varios millones de toneladas de TNT, suelen tener de unas 8 a 40 veces la potencia de las que devastaron Hiroshima y Nagasaki en 1945.
Bombas nucleares y se utilizan en los ejercicios periódicos de las Fuerzas Aéreas de Estados Unidos.
*Explosión
Cuando una bomba atómica explota, la bola de fuego provoca ondas de choque y de calor que destruyen las construcciones en las proximidades de la explosión. En su ascenso, la bola de fuego aspira los restos y forma una nube en forma de hongo. Los daños pueden extenderse sobre áreas enormes. Los residuos radiactivos pueden dispersarse por todo el mundo a través de los procesos atmosféricos.
*Bomba H limpia
Se define la bomba H limpia como aquélla en la que menos del 50% de su potencia proviene de la fisión. Dado que la fusión no produce sustancias radiactivas de forma directa, los residuos de una bomba limpia son menores que los de una bomba H media normal con la misma potencia. Si se construyese una bomba H, sin cubierta de uranio pero con un detonador de fisión, sería relativamente “limpia”.
Las armas nucleares son las más poderosas y destructivas que existen. Las modernas, que pueden tener una potencia equivalente a varios millones de toneladas de TNT, suelen tener de unas 8 a 40 veces la potencia de las que devastaron Hiroshima y Nagasaki en 1945.
Bombas nucleares y se utilizan en los ejercicios periódicos de las Fuerzas Aéreas de Estados Unidos.
*Explosión
Cuando una bomba atómica explota, la bola de fuego provoca ondas de choque y de calor que destruyen las construcciones en las proximidades de la explosión. En su ascenso, la bola de fuego aspira los restos y forma una nube en forma de hongo. Los daños pueden extenderse sobre áreas enormes. Los residuos radiactivos pueden dispersarse por todo el mundo a través de los procesos atmosféricos.
*Bomba H limpia
Se define la bomba H limpia como aquélla en la que menos del 50% de su potencia proviene de la fisión. Dado que la fusión no produce sustancias radiactivas de forma directa, los residuos de una bomba limpia son menores que los de una bomba H media normal con la misma potencia. Si se construyese una bomba H, sin cubierta de uranio pero con un detonador de fisión, sería relativamente “limpia”.
APLICACION DE LA ENERGIA NUCLEAR
La energía nuclear se puede aplicar en numerosos campos y algunas de estas se consideran un peligro para la humanidad.
*Campo energético
Se puede utilizar para producir otro tipo de energía, eléctrica. Para evitar riesgos es necesario disponer de lugares apropiados y acondicionados.
Las centrales de producción se denominan centrales nucleares. La parte mas importante donde se producen y controlan las reacciones nucleares, se llama reactor. Este es el elemento primordial de estas instalaciones. Los demás elementos son semejantes a los de una central eléctrica habitual.
De esta se aprovecha la energía calorífica residual de las centrales nucleares para proporciona calefacción a edificios, etc.
También se utiliza a la energía nuclear como fuente principal para mover grandes barcos y submarinos; se consigue, entre otras cosas, navegar durante dos años sin reposar combustible.
*Aplicaciones en armas nucleares
Dispositivos explosivos utilizados con fines bélicos que liberan energía nuclear a gran escala.
Los explosivos nucleares ponen en juego la energía contenida en el núcleo del átomo.
*Campo energético
Se puede utilizar para producir otro tipo de energía, eléctrica. Para evitar riesgos es necesario disponer de lugares apropiados y acondicionados.
Las centrales de producción se denominan centrales nucleares. La parte mas importante donde se producen y controlan las reacciones nucleares, se llama reactor. Este es el elemento primordial de estas instalaciones. Los demás elementos son semejantes a los de una central eléctrica habitual.
De esta se aprovecha la energía calorífica residual de las centrales nucleares para proporciona calefacción a edificios, etc.
También se utiliza a la energía nuclear como fuente principal para mover grandes barcos y submarinos; se consigue, entre otras cosas, navegar durante dos años sin reposar combustible.
*Aplicaciones en armas nucleares
Dispositivos explosivos utilizados con fines bélicos que liberan energía nuclear a gran escala.
Los explosivos nucleares ponen en juego la energía contenida en el núcleo del átomo.
MODOS DE REACCIONES NUCLEARES
Por fusión
En una reacción nuclear en la que se provoca la ruptura del núcleo de un átomo mediante el impacto de un neutrón. Como en todo núcleo existe almacenada una enorme cantidad de energía (que hace que todas las partículas estén ligadas unas a otras), al producirse la fisión, parte de esta energía se libera y se manifiesta en forma de calor. Además de calor se desprende una serie de radiaciones, que en grandes dosis son perjudiciales para los seres vivos.
Los neutrones emitidos en la fisión pueden provocar otras fisiones de otros núcleos de uranio, continuándose el proceso (reacción en cadena).
La energía liberada se puede aprovechar y transformar en una energía utilizable para el hombre.
*Las dos características fundamentales de la fisión nuclear
En primer lugar, la energía liberada por la fisión es muy grande. La fisión de 1 Kg. de uranio 235 libera 18,7 millones de kilovatios hora en forma de calor.
En segundo lugar, el proceso de fisión iniciado por la absorción de un neutrón en el uranio 235 libera un promedio de 2,5 neutrones en los núcleos fisionados. Estos neutrones provocan rápidamente la fisión de varios núcleos más, con lo que liberan otros cuatro o más neutrones adicionales e inician una serie de fisiones nucleares automantenidas, una reacción en cadena que lleva a la liberación continuada de energía nuclear.
Por fusión
Esta reacción consiste en interaccionar o unir dos núcleos de átomos ligeros para formar otro átomo mas pesado.
Para poder conseguir esta reacción es necesario mantener a los elementos a una temperatura próxima a los 100.000.000ª C. a esta temperatura la materia se denomina plasma y normalmente se mantiene dentro de potentes campos magnéticos.
Hoy en día el aprovechamiento de esta energía esta en investigación y desarrollo. La dificultad esta en conseguir las altísimas temperaturas, ya que hay que invertir mas energía que la que realmente se obtiene.
En una reacción nuclear en la que se provoca la ruptura del núcleo de un átomo mediante el impacto de un neutrón. Como en todo núcleo existe almacenada una enorme cantidad de energía (que hace que todas las partículas estén ligadas unas a otras), al producirse la fisión, parte de esta energía se libera y se manifiesta en forma de calor. Además de calor se desprende una serie de radiaciones, que en grandes dosis son perjudiciales para los seres vivos.
Los neutrones emitidos en la fisión pueden provocar otras fisiones de otros núcleos de uranio, continuándose el proceso (reacción en cadena).
La energía liberada se puede aprovechar y transformar en una energía utilizable para el hombre.
*Las dos características fundamentales de la fisión nuclear
En primer lugar, la energía liberada por la fisión es muy grande. La fisión de 1 Kg. de uranio 235 libera 18,7 millones de kilovatios hora en forma de calor.
En segundo lugar, el proceso de fisión iniciado por la absorción de un neutrón en el uranio 235 libera un promedio de 2,5 neutrones en los núcleos fisionados. Estos neutrones provocan rápidamente la fisión de varios núcleos más, con lo que liberan otros cuatro o más neutrones adicionales e inician una serie de fisiones nucleares automantenidas, una reacción en cadena que lleva a la liberación continuada de energía nuclear.
Por fusión
Esta reacción consiste en interaccionar o unir dos núcleos de átomos ligeros para formar otro átomo mas pesado.
Para poder conseguir esta reacción es necesario mantener a los elementos a una temperatura próxima a los 100.000.000ª C. a esta temperatura la materia se denomina plasma y normalmente se mantiene dentro de potentes campos magnéticos.
Hoy en día el aprovechamiento de esta energía esta en investigación y desarrollo. La dificultad esta en conseguir las altísimas temperaturas, ya que hay que invertir mas energía que la que realmente se obtiene.
PRODUCTO DE UNA REACCION NUCLEAR
*La radiación alfa: esta formada por partículas con carga eléctrica positiva y más concretamente por núcleos de helio. Son desviadas hacia un polo negativo. Pueden recorrer distancias pequeñas, siendo detenidas por una hoja fina de papel o la misma piel del cuerpo humano.
*La reacción beta: esta compuesta por una corriente de partículas como electrones o sus antipartículas correspondientes, los protones. Pueden recorrer distancias mayores (aproximadamente de un metro), siendo detenida por una hoja de metal de algunos milímetros, o una lamina de madera.
*La reacción gamma: no tiene carga, pues no son desviadas por efecto de ningún campo magnético ni eléctrico. Pueden recorrer centenares de metro en el aire. Para detener estas radiaciones es necesario una placa gruesa de plomo o una pared de hormigón.
*Los neutrones: estas partículas del núcleo atómico no poseen carga. Son emitidas en una reacción atómica y son muy penetrantes, pero pueden ser fácilmente frenados, el agua es un excelente revestimiento frente a ellos.
*La reacción beta: esta compuesta por una corriente de partículas como electrones o sus antipartículas correspondientes, los protones. Pueden recorrer distancias mayores (aproximadamente de un metro), siendo detenida por una hoja de metal de algunos milímetros, o una lamina de madera.
*La reacción gamma: no tiene carga, pues no son desviadas por efecto de ningún campo magnético ni eléctrico. Pueden recorrer centenares de metro en el aire. Para detener estas radiaciones es necesario una placa gruesa de plomo o una pared de hormigón.
*Los neutrones: estas partículas del núcleo atómico no poseen carga. Son emitidas en una reacción atómica y son muy penetrantes, pero pueden ser fácilmente frenados, el agua es un excelente revestimiento frente a ellos.
jueves, 12 de noviembre de 2009
CARACTERISTICAS
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. El número másico A de un núcleo expresa el número de nucleones (neutrones y protones) que contiene; el número atómico Z es el número de protones, partículas con carga positiva. Los núcleos se designan como ¿ X; por ejemplo, la expresión ¯U representa el uranio 235.
La energía de enlace de un núcleo mide la intensidad con que las fuerzas nucleares mantienen ligados a los protones y neutrones. La energía de enlace por nucleón, es decir, la energía necesaria para separar del núcleo un neutrón o un protón, depende del número másico.
La fusión de dos núcleos ligeros libera millones de electrovoltios (MeV).
La energía nuclear puede liberarse en dos formas diferentes: por fisión de un núcleo pesado o por fusión de dos núcleos ligeros. En ambos casos se libera energía porque los productos tienen una energía de enlace mayor que los reactivos. Las reacciones de fusión son difíciles de mantener porque los núcleos se repelen entre sí, pero a diferencia de la fisión no generan productos radiactivos.
La ruptura de un núcleo debería originar varios núcleos con una masa equivalente al núcleo inicial, pero se comprueba que esto no es así, ya que la masa final es menor a la inicial.
El uranio presente en la naturaleza sólo contiene un 0,71% de uranio 235; el resto corresponde al isótopo no fisionable uranio 238. Una masa de uranio natural, por muy grande que sea, no puede mantener una reacción en cadena porque sólo el uranio 235 es fácil de fisionar.
Esta energía se propaga en forma de reacciones, formadas por partículas nucleares, cola reacción α, reacción β y neutrones o por indas electromagnéticas, como la reacción y.
INTRODUCCION
Se puede definir la energía nuclear como aquella energía que se desprende o absorbe el núcleo de un átomo cuando en el se produce una reacción nuclear.
La energía se puede obtener de dos formas:
«Por fisión del núcleo, es decir, escisión o rotura del núcleo de un átomo, mediante el bombardeo de neutrones. Este fenómeno esta acompañado de gran liberación de energía en forma de calor y radiaciones.
«Por fusión nuclear, se trata de unir varios átomos ligeros para formar unos mas pesado, liberando en el proceso enormes cantidades de energía en forma de calor.
Esta energía obtenida proviene de la desigualdad de materia que existe en la reacción, entre los elementos reactivos y los elementos resultantes de la reacción.
El científico alemán, Albert Einstein, relaciono la energía y la masa mediante: E = m c².
E = energía producida
m = masa desintegrada
c = velocidad de la luz: 300.000 km/s
Una pequeña cantidad de masa proporciona una gran cantidad de energía.
Por combustible fósiles la energía que produce un kilogramo de uranio (elemento usado en la fusión) es equivalente a la que producen 200 Tm de carbón.
Es decir, es decir, en una reacción nuclear, los elementos empleados como combustible se aprovechan de manera distinta a como se hace en una combustión ordinaria.
En una combustión de este tipo, hay una reacción química en la que los productos obtenidos son cenizas, humo y calor. Permanecen los mismos elementos por lo que la masa inicial es igual a la final.
En reacciones nucleares los elementos resultantes son distintos a los iníciales, y la masa final es ligeramente más pequeña que la inicial.
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