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1. Introducción

La energía nuclear es aquella que se libera como resultado de una reacción nuclear. En las reacciones nucleares se libera una gran cantidad de energía debido a que parte de la masa de las partículas involucradas en el proceso, se transforma directamente en energía.

La industria nuclear utiliza esta energía en las centrales nucleares para transformarla en energía eléctrica que es consumida a través de las redes de distribución. Este proceso se caracteriza por el empleo de materiales fisionables que mediante reacciones nucleares proporcionan calor. Este calor es empleado por un ciclo termodinámico convencional para mover un alternador y producir energía eléctrica.

2. Energía nuclear

En cuanto a la obtención de la energía nuclear se refiere, se consigue mediante dos procesos, que son:

  • Fisión nuclear: ocurre cuando un núcleo pesado se divide en dos o más núcleos pequeños, además de algunos subproductos, liberando una gran cantidad de energía.
  • Fusión nuclear: mediante el cual se consigue la unión de dos o más núcleos atómicos para formar uno más pesado.

El ultimo no se emplea actualmente en la industria nuclear, ya que se sigue investigando un método de fusión controlada que permita una obtención segura de energía. Por lo tanto la fisión nuclear es el método principal utilizado para la obtención final de energía eléctrica en las centrales nucleares.

3. Centrales Nucleares

La central nuclear es una instalación industrial empleada para la generación de energía eléctrica a partir de energía nuclear. Estas centrales constan de uno o varios reactores, que son contenedores (llamados habitualmente vasijas) en cuyo interior se albergan varillas u otras configuraciones geométricas de minerales con algún elemento fisil (es decir, que puede fisionarse) o fértil (que puede convertirse en fisil por reacciones nucleares), usualmente uranio, y en algunos combustibles también plutonio, generado a partir de la activación del uranio. En el proceso de fisión radiactiva, se establece una reacción que es sostenida y moderada mediante el empleo de elementos auxiliares dependientes del tipo de tecnología empleada.

Las instalaciones nucleares son construcciones muy complejas por la variedad de tecnologías industriales empleadas y por la elevada seguridad con la que se les dota. Las características de la reacción nuclear hacen que pueda resultar peligrosa si se pierde su control y prolifera por encima de una determinada temperatura a la que funden los materiales empleados en el reactor, así como si se producen escapes de radiación nociva por esa u otra causa.

Las centrales nucleares constan principalmente de cuatro partes:

  • El reactor nuclear, donde se produce la reacción nuclear.
  • El generador de vapor de agua
  • La turbina, que mueve un generador eléctrico para producir electricidad con la expansión del vapor.
  • El condensador, un intercambiador de calor que enfría el vapor transformándolo nuevamente en líquido.

Para un mejor estudio, podemos dividir una central nuclear en tres circuitos elementales:

  1. Circuito primario (edificio del reactor): El circuito primario es estanco y está formado por la vasija del reactor que contiene el núcleo, el presionador y tres lazos. Cada uno incorpora un generador de vapor y una bomba principal.
  2. Circuito secundario (generación de la electricidad): El circuito secundario, consiste principalmente en transformar el vapor producido en el circuito primario, en energía eléctrica a través de la turbina. La rotación de los álabes de la turbina acciona directamente el alternador de la central y produce energía eléctrica.
  3. Circuito terciario (circuito de refrigeración): Mediante un caudal de agua aportado por un Sistema de Circulación, se realiza la refrigeración del condensador. Este sistema consta de dos torres de refrigeración de tiro natural, un canal de recogida del agua y las correspondientes bombas de impulsión para la refrigeración del condensador y elevación del agua a las torres.

Las partes más importantes de una central y claves en la industria nuclear y eléctrica son el Reactor y el generador eléctrico.

Un reactor nuclear es un dispositivo en donde se produce una reacción nuclear controlada. Se puede utilizar para la obtención de energía en las centrales nucleares, la producción de materiales fisionables, como el plutonio, para ser usados en armamento nuclear, la propulsión de buques o de satélites artificiales o la investigación. Una central nuclear puede tener uno o varios reactores.

Los elementos más importantes de un reactor nuclear son :

  • El Combustible
  • Barras de Combustible
  • Núcleo del Reactor
  • Barras de Control
  • Moderador
  • Refrigerante
  • Blindaje

La parte de generación de energía eléctrica se realiza en la turbina y el generador el eléctrico. La turbina es un elemento giratorio que es propulsado por el vapor de agua a alta presión que circula por los conductos del reactor, esta turbina está conectada directamente a un generador que al girar genera una energía eléctrica que pasa a una estación que eleva notablemente su tensión para poder ser distribuida por la red eléctrica con las menores perdidas posibles. Este proceso es prácticamente igual en todas las estaciones de industria eléctrica, ya sea nuclear, térmica, hidroeléctrica o de otro tipo, con la variación única del sistema o medio utilizado para mover la turbina y generar así la electricidad.

4. Principales problemas e inconvenientes

Como cualquier aplicación industrial humana, las aplicaciones nucleares generan residuos, algunos muy peligrosos. Sin embargo, los generan en volúmenes muy pequeños comparados con otras aplicaciones, como la industria petroquímica, y de forma muy controlada. Los residuos más peligrosos generados en la fisión nuclear son las barras de combustible, en las que se generan isótopos que pueden permanecer radiactivos a lo largo de miles de años. Son los transuránidos como el curio , el neptunio o el americio . También se generan residuos de alta actividad que deben ser vigilados, pero que tienen vidas medias cortas, es decir, duran pocos años y pueden ser controlados.

Debido a esto, actualmente los movimientos ecologistas ven en la energía nuclear una peligrosa fuente de contaminación, y grupos de opinión pública han presionado por su eliminación. Sin embargo, algunos de los grupos ecologistas en los últimos tiempos abogan por un uso controlado de esta forma de energía mientras se desarrollan otras más seguras y limpias, como las energías renovables y la fusión, para poder así desechar en gran parte la quema de combustibles fósiles.

Otro problema asociado a los reactores de fisión es la susceptibilidad de ser objetivos de los terroristas, o víctimas de catástrofes naturales que puedan acrecentar el ya de por si elevado riesgo que conlleva trabajar con elementos tóxicos radiactivos. Sin embargo, estas instalaciones poseen niveles de seguridad más elevados que la mayoría del resto de instalaciones industriales.

5. Enlaces de interés

/home/lefisadmin/public_html/lefispedia/data/pages/es/industria_nuclear_y_electrica.txt · Última modificación: 2017/03/21 11:18 (editor externo)