ENERGÍA NUCLEAR

1.     Definición de energía nuclear

ENERGÍA NUCLEAR à Es la energía procedente de la pérdida de masa de una cierta cantidad de materia en el trascurso de la reacción. (Ecuación de Einstein à E_n = m · c²) C = Velocidad de la luz (3 · 10⁸ m/s).

2.     TIPOS DE REACCIONES NUCLEARES

1.   REACCIONES DE FISIÓN NUCLEAR

FISIÓN NUCLEAR à Es el proceso que consiste en bombardear uranio con neutrones lentos de forma que el uranio se hace inestable y se divide en 2 núcleos, en la cual se produce una gran emisión de energía y se desprenden nuevos neutrones capaces de seguir una reacción en cadena.

APLICACIONES

-        FINES MILITARES à (Bombas atómicas) Si el proceso se produce de forma incontrolada a velocidades explosivas.

            -     FINES PACÍFICOS à Como fuente de energía en los reactores nucleares esencial para las centrales nucleares.

2.   REACCIONES DE FuSIÓN NUCLEAR

FUSIÓN NUCLEAR à Es el proceso que consiste en la ¡ç.,m para producir helio en el cual se desprende gran cantidad de energía.

INCONVENIENTE à Que para vencer las fuerzas de repulsión es necesario someter los núcleos a altas temperaturas.

APLICACIONES

-        FINES MILITARES à bombas de hidrógeno

            -    FINES PACÍFICOS à Como fuente de energía.

3.     reactor nuclear

Un reactor nuclear es un dispositivo básico que pertenece a las centrales nucleares.

1.   CARACTERÍSTICAS

-        Núcleo à Se encuentra en la parte central del reactor que contiene el combustible y los elementos necesarios para producir y controlar la reacción de fisión à Moderador y barras de control.

-        Combustible à Dimensiones y formas muy variadas, recubierto de una capa protectora (vaina) que lo aísla del exterior.

-        Moderador à Determinada sustancia que frena los neutrones rápidos que no son aptos para producir una reacción de fisión, esto se consigue haciéndoles chocar repetidas veces contra átomos de los moderadores.  Moderadores à agua pesada, agua ligera, grafito y berilio.

-        Barras de control à Son barras móviles de boro o cadmio que se introducen en el núcleo del reactor modificando el número de fisiones que tienen lugar por unidad de tiempo. Si las introducimos completamente se para la reacción.

2.   TIPOS DE REACTORES NUCLEARES

·         REACTORES DE PRODUCCIÓN DE POTENCIA à Transforman  la energía calorífica en energía eléctrica a través de la turbina.

·         REACTORES DE INVESTIGACIÓN à Son aquellos utilizados como fuente de alta intensidad de radiaciones y de neutrones así como aquellos utilizados a la producción de radioisótopos. También son utilizados para la investigación de las centrales existentes y del futuro.

·         REACTORES REPRODUCTORES à Transforman la materia fértil en fisionable.

Según la energía de los neutrones, los reactores pueden ser à Térmicos, intermedios o rápidos.

4.     CENTRAL NUCLEAR

1.     DEFINICIÓN

Centrales nucleares  à instalaciones que transforman la energía nuclear de fisión en energía eléctrica.

2.     FUNCIONAMIENTO

1.- Impulsamos agua con la bomba y la enviamos al generador de vapor del reactor.

2.- Se introducen las barras de uranio en el núcleo del reactor y se bombardea con neutrones provocando la fisión de Uranio y liberando la energía nuclear debido a la pérdida de la masa. Para que la reacción continúe es necesario tener neutrones lentos que se consigue con los moderadores (agua pesada, agua ligera, berilio o grafito). Para controlar la masa crítica (masa con la que se produce la reacción en cadena) es necesario utilizar las barras de control las cuales modifican los números de fisiones por unidad de tiempo (boro o cadmio). Si la introducimos completamente se para la reacción.

3.- La energía nuclear que se liberó se transmite a un fluido refrigerante el cual se introduce en el generador de vapor.

4.- El calor del fluido refrigerante se transmite al agua impulsada y se convierte en vapor a alta presión.

5.- El vapor a alta presión mueve las turbinas de alta, media y baja presión, las cuales están unidas por un eje a un alternador y produce la energía eléctrica saliendo por los bordes de salida hacia un transformador subiendo el voltaje a alta tensión y transmitiendo la energía eléctrica por el tendido eléctrico hacia las ciudades.

6.- El vapor a baja presión se impulsa hacia una torre de refrigeración donde se condensa. Para refrigerar utilizamos agua fría de un río o una piscina y se introduce también en la torre de refrigeración que es impulsado por una bomba. Una parte se evapora y la que no se ha evaporado se devuelve al río o piscina. Si se devuelve al río, como esta agua va más caliente de la que tomamos pues debe llevarse a un refrigerador por motivos medioambientales.

7.- El agua de la torre de refrigeración se vuelve a impulsar hacia el generador de vapor, calentándola antes previamente.

8.- Se vuelve a iniciar el ciclo.

9.- Todo este proceso ha sido controlado por una sala de control.

3.     VENTAJAS E INCONVENIENTES

VENTAJAS

-        Enormes posibilidades energéticas del proceso

-        Buenas condiciones del funcionamiento (combustible de larga duración y volumen reducido)

-        No necesita utilizar oxígeno.

DESVENTAJAS

-        Pequeños rendimientos de las centrales nucleares a causa de las pérdidas de energía en las torres de refrigeración.

-        Elevados costos de las instalaciones

-        Almacenamiento de los residuos radiactivos (son materiales que contienen radioisótopos en una cantidad mayor a la admitida).

5.     ENERGÍA NUCLEAR EN ESPAÑA

La producción de energía eléctrica de origen nuclear en el planeta equivale al 17% del total de la energía eléctrica consumida mundialmente.

CENTRALES NUCLEARES ESPAÑOLAS EN LA ACTUALIDAD
CENTRAL	PROVINCIA
Sta. Mª de Garoña	Burgos
Almaraz I	Cáceres
Almaraz II	Cáceres
Ascó I	Tarragona
Ascó II	Tarragona
Cofrentes	Castellón
Vandellós II	Tarragona
Trillo	Guadalajara

Casi el 20% de la producción eléctrica nacional es consumida en España.

En 1983 se aprobó la moratoria nuclear que significó

-        la parada definitiva de algunas centrales como la de Vandellós I

-        No construcción de algunas centrales ya proyectadas  à Lemóniz I y II,    Valdecaballeros I y II,   Trillo II

A partir del 31 de diciembre del 2000 cesó la explotación de la mina de uranio, de forma que el mineral utilizado en las centrales nucleares de nuestro país es importado del extranjero.

Los residuos de media y baja actividad se almacenan en las instalaciones de EL CABRIL (Córdoba)

Los residuos de alta actividad se almacenan en contenedores y piscinas de forma provisional.