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Energía nuclear (3 de 6). Funcionamiento de un reactor nuclear.


       Ciencia      

 

Proceso de Fisión

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Funcionamiento de un reactor nuclear

■  Un reactor nuclear, a pesar de ser tecnológicamente muy avanzado, funciona bajo un sencillo principio:  Generar grandes cantidades de calor, calentar agua hasta producir vapor a alta presión, y utilizarlo para mover un generador eléctrico.

Este es el mismo principio básico que utilizan las hidroeléctricas para generar electricidad.  La principal diferencia estriba en que la hidroeléctrica obtiene la presión del agua con gravedad, mientras que el reactor nuclear la obtiene produciendo vapor de agua.

El calor en un reactor nuclear se genera por la fisión del uranio U-235 en otros componentes. La fisión no es más que el proceso de partir el núcleo del átomo en átomos más livianos, y algunos neutrones sueltos.  Un detalle importante es que este proceso es altamente exotérmico, o sea que genera calor.  Para comparación, un solo evento de fisión (un átomo de U-285 partiéndose) genera aproximadamente 200,000,000 de eV (electron-Volts) de energía.  Un proceso de oxidación química normal, tal como quemar carbón o gasolina, apenas genera menos de 20 eV de energía por evento.  De esta manera, vemos que las reacciones nucleares son por lo menos diez millones de veces más eficientes que cualquier combustible químico.  En un reactor nuclear, esta energía se genera en forma de radiación electromagnética y rayos gamma.  Esta radiación genera una reacción en cadena causada por el exceso de neutrones que se desprenden de previos eventos de fisión, y se controla con grandes barras de grafito.  Estas barras de grafito disminuyen la velocidad de los neutrones sueltos, lo que les permite actuar como agentes de control dentro del reactor.  Finalmente, y esta es la parte más importante, gran parte de la radiación se convierte en calor al hacerla chocar con los átomos de agua, que se encuentra en los tubos de enfriamiento que rodean al reactor.

Como residuos secundarios, en los reactores nucleares van quedando otros elementos pesados, tales como plutonio, curio y otros, que a su vez son radioactivos, pero ya no son útiles como combustible nuclear.  Esto es lo que se conoce como deshechos nucleares, y lo discutiremos más adelante.

Próximo Post: Energía Nuclear (4).- Componentes que existen dentro de un reactor nuclear, y cómo colaboran para obtener energía eléctrica constante y limpia partiendo de uranio radioactivo.

Fuente: Explicame.

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