Conceptos Fundamentales y Tecnología de la Energía Nuclear

Energía Nuclear: Conceptos Fundamentales

La energía nuclear es aquella que se desprende de los núcleos de ciertos átomos, cuando entre ellos se produce una determinada reacción. Esto se describe con la fórmula E=m.c².

Existen dos tipos de reacciones nucleares:

1. Reacción nuclear de fisión: Se emplea para obtener electricidad y como medio de propulsión en submarinos.
2. Reacción nuclear de fusión: En fase experimental, con gran futuro.

Fisión Nuclear

La fisión nuclear consiste en romper el núcleo de un átomo de uranio enriquecido. Estos son los dos únicos isótopos fisionables e inestables. El proceso se inicia lanzando un neutrón a gran velocidad sobre el átomo que se desea fisionar, lo rompe en dos fragmentos, liberando tres neutrones y gran cantidad de calor. Cada uno de los tres neutrones emitidos puede provocar nuevas fisiones en otros núcleos.

Elementos Clave de una Central Nuclear de Fisión

Los elementos más importantes de cualquier central nuclear de fisión son:

a) Reactor Nuclear

Es donde se origina la reacción nuclear de fisión. Consta de:

• Tubos de acero inoxidable, donde se introduce el combustible.
• Barras de control, que regulan la cantidad de fisiones en la unidad de tiempo y la potencia del reactor.
• Moderador, cuya finalidad es la de reducir la velocidad de los neutrones.

Según el moderador, los reactores nucleares se clasifican en:

1. Reactores lentos: Disponen de moderador. Son reactores más controlables, ya que al ajustar la velocidad de los neutrones se sabe con antelación cuándo se va a producir la fisión del núcleo de un átomo.
2. Reactores rápidos: No disponen de moderador.

b) Turbina

Donde llega vapor a alta presión. El giro de la turbina mueve un alternador que genera corriente eléctrica.

c) Condensador

Para que la turbina funcione es necesario licuar el vapor que sale de ella. Para ello se usa el intercambiador (depósito lleno de agua por el que pasa una tubería que transporta el líquido o gas que se requiere enfriar).

d) Edificio de Almacenamiento y Manipulación

Se usa como depósito de combustible.

e) Circuito de Refrigeración / Generador de Vapor

El núcleo del reactor está rodeado por un líquido refrigerante cuya misión es la de evacuar el calor.

Fusión Nuclear

La fusión nuclear consiste en la unión de dos núcleos de átomos ligeros para conseguir un núcleo nuevo más pesado y el desprendimiento de gran cantidad de energía.

Está en estado experimental. Presenta varios problemas:

1. Calentar el gas a temperaturas tan elevadas. Necesita una temperatura de 100.000.000ºC.
2. Disponer de un recipiente que pueda soportar esas altísimas temperaturas el tiempo suficiente para que se produzca la fusión y se libere energía. El gas está formado por átomos con carga positiva y electrones libres cargados negativamente. Este estado se llama plasma.
3. Extraer la energía liberada y transformarla en electricidad.

Centrales Nucleares en España

• Trillo I (Guadalajara) - Tipo PWR. 1988. Potencia: 1066 MW.
• Vandellós II (Tarragona) - Tipo PWR. 1987. Potencia: 983 MW.
• Cofrentes (Valencia) - Tipo BWR. 1984. Potencia: 990 MW.
• Almaraz II (Cáceres) - Tipo PWR. 1983. Potencia: 983 MW.
• Almaraz I (Cáceres) - Tipo PWR. 1981. Potencia: 974 MW.
• Ascó I (Tarragona) - Tipo PWR. 1983. Potencia: 973 MW.
• Ascó II (Tarragona) - Tipo PWR. 1985. Potencia: 966 MW.
• Santa María de Garoña (Burgos) - Tipo BWR. 1971. Potencia: 460 MW.