Energía nuclear | el uso controlado de la energía nuclear
La energía nuclear es el uso controlado de la energía nuclear. La energía nuclear puede liberarse mediante reacciones nucleares en una máquina llamada reactor nuclear. Esta energía hierve el agua para que una máquina de vapor produzca electricidad, que luego puede utilizarse para alimentar máquinas y hogares. En 2007, el 14% de la electricidad mundial procedía de la energía nuclear. Las centrales nucleares también producen residuos radiactivos que pueden ser perjudiciales si no se almacenan adecuadamente.
También se estudia desde mediados del siglo XX el uso de la energía de fusión, que produce mucha más energía y no produce residuos radiactivos. Los reactores de fusión nuclear aún no existen y siguen desarrollándose.
La central de Cattenom, en las afueras de Metz, es la mayor central nuclear de Francia, desde 2011. En los días húmedos, gran parte del vapor de agua se condensa.
Historia
Enrico Fermi fabricó el primer reactor nuclear en 1941. Durante la Segunda Guerra Mundial se construyeron muchos reactores en Estados Unidos durante el Proyecto Manhattan. En 1954 se puso en marcha la primera central nuclear en Obninsk, cerca de Moscú. La mayoría de las centrales nucleares de Estados Unidos se construyeron durante las décadas de 1960 y 1970. Los reactores nucleares también alimentan algunos grandes barcos y submarinos militares.
Producción de energía
Los reactores nucleares utilizan un proceso llamado fisión nuclear, que utiliza átomos como el uranio o el plutonio (en particular el isótopo Uranio 235) y los divide con partículas llamadas neutrones. Esto convierte parte de la masa en energía, según la ecuación de Einstein E=mc2. Los elementos fisionables se colocan en barras denominadas "barras de combustible". Las barras de combustible se sumergen en agua y la energía liberada en la reacción de fisión calienta el agua, que se convierte en vapor.
El vapor hace girar entonces una turbina, que genera electricidad. A continuación, el vapor se condensa en enormes torres de refrigeración, se convierte de nuevo en agua y se envía de nuevo al reactor.
La reacción puede controlarse colocando "barras de control" entre las barras de combustible. Las barras de control suelen estar hechas de boro, que absorbe los neutrones y detiene la reacción.
Una fusión nuclear puede ocurrir cuando la reacción no está controlada y empieza a generar gases radiactivos peligrosos (como el criptón). Contrariamente a la creencia popular, los reactores nucleares no pueden explotar como una bomba nuclear, pero es un peligro cuando los materiales radiactivos se escapan.
Accidentes
Se han producido algunos accidentes nucleares graves. Se ha elaborado una escala para medir la peligrosidad de los accidentes. Se denomina Escala Internacional de Sucesos Nucleares. La escala tiene 8 niveles (0-7), y el 7 es el peor.
- La catástrofe de Chernóbil, ocurrida en 1986; clasificada en el nivel 7.
- La catástrofe nuclear de Fukushima, ocurrió en 2011 como consecuencia de un terremoto, de nivel 7.
- Accidente de Mayak; ocurrió en 1957. La cantidad de radiación liberada y el peligro general fueron mayores que los de Chernóbil. Sin embargo, la zona afectada fue menor. Por estas razones, el accidente sólo está clasificado como de nivel 6.
- El incendio de Windscale en 1957 y el accidente de Three Mile Island en 1979, en el nivel 5.
- Accidente nuclear de Tokaimura en el nivel 4
Entre los percances de los submarinos de propulsión nuclear figuran el accidente del reactor del submarino soviético K-19 (1961), el accidente del reactor del submarino soviético K-27 (1968) y el accidente del reactor del submarino soviético K-431 (1985).
Durante la emergencia de la central nuclear de Fukushima Daiichi en Japón en 2011, tres reactores nucleares resultaron dañados por explosiones.
Economía
La economía de la energía nuclear es un reto y, tras la catástrofe nuclear de Fukushima de 2011, es probable que los costes suban para las centrales nucleares actualmente en funcionamiento y para las nuevas, debido a los mayores requisitos de gestión del combustible gastado in situ y a las elevadas amenazas de base de diseño.
Debates
Existe un debate sobre el uso de la energía nuclear. Los partidarios, como la Asociación Nuclear Mundial y el OIEA, sostienen que la energía nuclear es una fuente de energía sostenible que reduce las emisiones de carbono. Además, no contribuye al smog ni a la lluvia ácida. Se cree que se han salvado miles de vidas al utilizar la energía nuclear en lugar de combustibles más peligrosos como el carbón, el petróleo y el gas.
Los opositores antinucleares, como Greenpeace International y el Servicio de Información y Recursos Nucleares, creen que la energía nuclear supone una amenaza para las personas y el medio ambiente.
La energía nuclear genera materiales de desecho radiactivos, tanto como productos de fisión (átomos rotos) como por la inducción de radiactividad en los materiales existentes.
Desarrollos recientes
En 2007, las centrales nucleares produjeron unos 2.600 TWh de electricidad y proporcionaron el 14% de la electricidad utilizada en el mundo, lo que supuso un descenso del 2% respecto a 2006. El 9 de mayo de 2010, había 438 reactores nucleares (372 GW) en funcionamiento en todo el mundo. El pico se alcanzó en 2002, cuando había 444 reactores nucleares en funcionamiento.
Las emergencias nucleares en la central nuclear japonesa de Fukushima Daiichi y en otras instalaciones nucleares plantean dudas sobre el futuro de la energía nuclear. Según Platts, "la crisis de las centrales nucleares japonesas de Fukushima ha llevado a los principales países consumidores de energía a revisar la seguridad de sus reactores existentes y a poner en duda la velocidad y la escala de las ampliaciones previstas en todo el mundo". Tras la catástrofe nuclear de Fukushima, la Agencia Internacional de la Energía redujo a la mitad su estimación de la capacidad de generación nuclear adicional que se construirá hasta 2035.
Cabezales de recipientes de agua a presión
Páginas relacionadas
- Seguridad energética
- Accidentes nucleares
- Política de energía nuclear
- La energía de fusión
- Energía sostenible
Preguntas y respuestas
P: ¿Qué es la energía nuclear?
R: La energía nuclear es el uso controlado de la energía nuclear para generar electricidad.
P: ¿Cómo funciona un reactor nuclear?
R: Un reactor nuclear utiliza las reacciones nucleares para liberar energía que luego hace hervir el agua y alimenta una máquina de vapor, produciendo electricidad.
P: ¿Qué porcentaje de la electricidad mundial procedía de la energía nuclear en 2007?
R: En 2007, el 14% de la electricidad mundial procedía de la energía nuclear.
P: ¿Cuáles son algunos de los riesgos potenciales asociados al uso de la energía nuclear?
R: Las centrales nucleares producen residuos radiactivos que podrían ser perjudiciales si no se almacenan adecuadamente.
P: ¿Qué tipo de fuente de energía alternativa se ha estudiado desde mediados del siglo XX?
R: La gente lleva estudiando la energía de fusión desde mediados del siglo XX como fuente de energía alternativa.
P: ¿En qué se diferencia la energía de fusión de la energía nuclear tradicional?
R: La energía de fusión produce mucha más energía que la energía nuclear tradicional y no produce ningún residuo radiactivo.
P: ¿Existen ya reactores de fusión?
R: Los reactores de fusión aún no existen y todavía se están desarrollando.
